Comment la Suède remonte la chaîne de l’acier zéro carbone

Lorsque Jan Moström, PDG de la compagnie minière suédoise LKAB, a présenté la nouvelle stratégie de son groupe le 23 novembre, il a dessiné rien de moins que le plus gros investissement industriel de l’histoire de la Suède. Pour atteindre la neutralité carbone complète d’ici à 2045 sur le champ de ses propres opérations, les investissements nécessaires s’élèveraient entre 10 et 20 milliards de couronnes suédoises (près de 1 à 2 milliards d’euros) par an pendant quinze à vingt ans.

C’est beaucoup. Mais en décarbonant le fer avant même de le fournir aux aciéristes sous formes d’éponges déjà désoxydées, et non plus de pellets (ou boulettes) de minerai, cette révolution propose en amont une solution à un problème qu’ArcelorMittal doit quant à lui traiter en interne, en recourant à terme à la réduction directe à l’hydrogène dans ses hauts-fourneaux. Il sera plus facile pour son concurrent suédois, l’aciériste SSAB, de produire de l’acier à faible empreinte, grâce à un partenariat avec ses fournisseurs de minerai de fer et d’énergie, réunis dans le projet Hybrit.

Du fer-éponge pour remplacer le minerai

La compagnie minière LKAB, qui extrait le minerai de fer, l’aciériste SSAB et l’électricien Vattenfall ont démarré le 31 août leur usine pilote Hybrit. Cette unité doit réduire à l’hydrogène le minerai de fer pour produire des éponges de fer déjà désoxydées. Une transformation généralement opérée par la sidérurgie dans des hauts-fourneaux alimentés en charbon. La production de l’hydrogène nécessaire à cette opération (par électrolyse de l’eau) recourt à de l’hydroélectricité locale. Les éponges de fer produites par Hybrit pourraient ensuite être traitées dans des aciéries dotées de fours à arc électrique, comme les ferrailles actuellement recyclées.

La comparaison voie hauts-fourneaux – procédé Hybrit en image

DRI, une innovation de rupture… incrémentale

Aussi paradoxal que cela puisse paraître, cette nouvelle manière de produire de l’acier se décarbonera progressivement. D’abord par manque de disponibilité d’un hydrogène vert dans des volumes et à un prix satisfaisant. ArcelorMittal a fait le choix de démarrer en réinjectant ses gaz sidérurgiques pour remplacer une partie du coke dans les hauts-fourneaux. Un premier pas vers la réduction directe, puisque ces gaz contiennent, entre autres, de l’hydrogène (gris). Hybrit testera d’abord la réduction directe au gaz naturel, entre 2020 et 2024, avant de passer à l’hydrogène afin de comparer le fer produit par ces deux méthodes. Une unité de production d’hydrogène doit être installée sur le site LKAB de Svartöberget (Luleå), près de l’usine Hybrit. LKAB testera également l’utilisation d’agrocarburants au lieu de pétrole fossile.

Le procédé Hybrit permet de passer de 1,6 tonne de CO2 par tonne d’acier…

… à 25 kg de CO2 par tonne d’acier

Des économies carbone équivalentes à trois parcs automobiles

La Suède espère produire de l’acier zéro fossile dès 2026, quand en France ArcelorMittal vise une réduction de 30% de son empreinte carbone en 2030 et une neutralité carbone loin d’avoir trouvé ses financements en 2050. L’enjeu est de taille, car derrière l’acier, c’est toute l’industrie qui y recourt – pour produire des voitures, des équipements industriels, de l’électroménager et des immeubles et ouvrages d’art – qui s’en trouverait largement décarbonée.

En décarbonant sa filière acier, la Suède s’attaque à un quart de ses émissions industrielles. La réduction totale des émissions envisagée équivaut à retirer des routes trois fois l’ensemble du parc automobile suédois. « C’est la meilleure chose que nous, Suédois, pouvons faire pour le climat », s’enthousiasme Jan Moström, PDG de LKAB.

LKAB, qui réalisait en 2019 un chiffre d’affaires de 31 milliards de couronnes (3 milliards d’euros) avec 4300 salariés, espère grâce à cette transformation profonde doubler son chiffre d’affaires d’ici à 2045 et sécuriser son activité jusqu’en 2060 au moins.

Valorisation des déchets miniers

Le plan de transformation de LKAB comporte un autre volet, nommé ReeMAP. En recourant au même procédé d’extraction sans carbone fossile, la compagnie minière espère retraiter ses déchets miniers pour en extraire plusieurs coproduits.

Ces déchets de l’extraction contiennent notamment des terres rares. La compagnie minière évalue encore la teneur de son minerai en terres rares et ne souhaite pas s’avancer, mais les premières évaluations « suggèrent que nous aurons des volumes intéressants de néodyme, un métal clé des aimants permanents », précise à l’Usine Nouvelle David Högnelid, chargé du marketing et de la communication de l’unité produits spéciaux de LKAB. Dans un premier temps, LKAB envisage de produire un concentré contenant des terres rares en mélange. Mais la minière s’intéresse aux technologies de séparation et chercheront des partenaires à même de les accompagner sur cette phase.

Du phosphore (sans cadmium) transformable en phosphates pour l’agrochimie (engrais), du gypse pour le BTP et de la fluorine pourraient s’ajouter à la gamme.

https://www.usinenouvelle.com/article/comment-la-suede-remonte-la-chaine-de-l-acier-zero-carbone.N1034939