Acier bas carbone

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TECHNOLOGIE

L’acier est une invention extraordinaire qui a permis l’essor des constructions modernes. Malheureusement, produire de l’acier pollue énormément. En moyenne, produire une tonne d’acier génère une quantité équivalente de CO2. Dans le monde, les près de 2 milliards de tonnes d’acier produits chaque année génèrent environ 7% des émissions mondiales de CO2, selon les estimations de l’AIE.

 

Pour produire de l’acier, il faut d’abord extraire du minerai de fer de la croûte terrestre, le mélanger à de la pierre de calcaire et à du coke (produit dérivé du charbon), et chauffer le tout à plus de 2’000°C dans un haut fourneau pour transformer le minerai de fer en fonte brute. Ensuite, il faut encore raffiner le tout pour séparer les « impuretés » qui affaiblissent l’acier: carbone, sulfure, phosphore, manganèse et silicone, tous naturellement présents dans le minerai de fer. L’une des principales étapes de cette purification consiste à pulser de l’oxygène pur dans le métal en fusion afin que ces éléments se séparent du métal en fusion et se lient à l’oxygène. Ensemble, les particules d’oxygène et de carbone vont former du monoxyde de carbone, molécule néfaste pour notre atmosphère. Tout cela sans parler de l’énergie qu’il aura fallu pour extraire les différents minerais et pour chauffer les différents fourneaux tout au long du processus de production, ou du CO2 émis par la combustion du coke, ou encore de toutes les autres formes de déchets produits par le processus de purification du minerai de fer et de la fonte brute.

Pour générer moins de gaz à effet de serre dans la production d’acier, il est essentiel de respecter les contraintes suivantes:

  • Favoriser l’utilisation d’acier réutilisé en mettant en avant des standards de construction pour minimiser la refonte nécessaire à la réutilisation des pièces.

  • Favoriser le recyclage de l’acier lorsque la réutilisation n’est pas possible.

  • Remplacer la combustion du charbon par un processus basé sur l’électricité ou sur la combustion d’hydrogène bas carbone.

  • Capturer les émissions de carbone inévitables à la sortie des usines à l’aide de filtres (Direct Air Capture ou DAC).

ANALYSE

Même si des matériaux de structure comme le bois lamellé-croisé se présentent comme une alternative sérieuse, il paraît évident que l’acier fera toujours partie des matériaux choisi pour réaliser les ouvrages de demain. Pour atteindre la neutralité carbone, il sera donc indispensable de minimiser l’impact de la production d’acier sur notre environnement.

 

Plusieurs avancées doivent voir le jour. Aujourd’hui, les standards de construction permettant la réutilisation des pièces d’acier existent mais manquent d’envergure et d’application. Les techniques de combustion alternatives au charbon permettant de chauffer les fourneaux des usines d’acier à plus de 2’000°C sans générer d’émissions - par exemple en utilisant de l’hydrogène - coûtent pour l’instant trop cher pour être compétitives. Leur implémentation à large échelle dépendra de la mise en place de politiques d’incitations à la hauteur des ambitions du secteur. Enfin, les technologies de capture du carbone, prouvées et en développement constant, promettent elles-aussi de belles avancées dans le domaine de la manufacture.