La demande d’acier devrait augmenter de 30 % d’ici à 2050 en raison de l’expansion des infrastructures et des villes dans le monde entier, et les impacts carbone générés par l’industrie deviennent de plus en plus graves. L’acier vert est le concept de production d’acier sans combustibles fossiles ni émissions de gaz à effet de serre, selon les principes de la décarbonisation et de la circularité des ressources. Pour ce faire, la recherche, le développement et l’investissement seront nécessaires pour maintenir le marché sur la voie de la neutralité climatique. La mise en œuvre de l’acier vert implique un changement complet des modes de production grâce au soutien de l’innovation. CarbiCrete fait partie de ce cycle d’innovation pour la fabrication de l’acier, en utilisant ses déchets dans la production et en se faisant le champion d’une industrie plus verte et plus durable.
L’acier étant le métal le plus utilisé dans le monde aujourd’hui, il n’est pas surprenant qu’il soit responsable de 8 % des émissions mondiales. En moyenne, 1,8 tonne de CO2 est émise dans l’atmosphère pour chaque tonne d’acier produite. La principale cause de ces émissions est l’utilisation de hauts-fourneaux à charbon dans le processus, qui doivent être chauffés à plus de 1 000 °C, ce qui nécessite beaucoup d’énergie et rejette de grandes quantités de CO2. Selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE), pour atteindre les objectifs climatiques mondiaux, l’industrie sidérurgique devra réduire ses émissions de 50 % d’ici à 2050.
La réalisation de cet objectif par le biais de l’acier vert implique une variété de solutions, dont le fer de lance est le remplacement des hauts-fourneaux alimentés au charbon. Alors que 75 % de l’acier mondial est encore produit à partir du charbon, l’industrie s’oriente vers son remplacement par des fours à arc électrique. Le procédé des fours à arc électrique est alimenté par l’électricité et utilise la ferraille d’acier comme matière première principale, ce qui favorise la circularité dans la fabrication et élimine les émissions de carbone provenant de l’énergie produite à partir du charbon. Aux États-Unis, la part de l’acier produit dans les fours électriques à arc est passée de 38 % de la production en 1996 à 71 % en 2022, ce qui témoigne de la capacité d’adoption et de diffusion de cette solution aujourd’hui. Une autre voie vers l’acier vert est l’introduction du procédé de réduction directe du fer, qui utilise des granulés de fer provenant du minerai dans un four à arc électrique, qui devrait être alimenté par de l’hydrogène vert, pour produire de l’acier vert.
L’adoption de la technologie réduction directe du fer gagne progressivement du terrain, de même que l’introduction du captage, du stockage et de l’utilisation du carbone (CUSC) dans l’acier. Le captage des émissions de carbone provenant de la production d’acier et leur stockage souterrain ou leur utilisation en sont pour l’instant au stade pilote. Bien que des investissements importants soient nécessaires pour amener le CUSC dans l’acier à grande échelle, l’intérêt de pouvoir capturer les émissions et de faire fonctionner une usine « normalement » est grandissant, comme le montrent les projets pilotes en cours de discussion aux États-Unis, en France et en Belgique. Les possibilités ne s’arrêtent pas là : tout récemment, une entreprise israélienne a découvert qu’elle pouvait utiliser du sodium à la place du charbon pour produire de l’acier net zéro, une technologie qu’elle a testée et qu’elle souhaite utiliser, ce qui témoigne d’un plus grand optimisme quant à la réussite de l’industrie dans sa transition vers l’acier vert.
Au Canada, deux grands producteurs d’acier, Algoma et Arcelor Mittal Dofasco, investissent dans l’acier vert, avec l’aide du gouvernement fédéral. Algoma a remplacé son haut fourneau par un four à arc électrique, afin de réduire ses émissions de carbone d’environ 70 %. Arcelor Mittal Dofasco a investi dans des installations des fours à arc électrique et de réduction directe du fer afin de réduire ses émissions de 60 % d’ici 2028. Les annonces concernant l’acier vert sont devenues une tendance mondiale, comme en témoignent le projet similaire d’Arcelor Mittal en France, les discussions de US Steel sur la recherche en matière de CSC aux États-Unis et le projet allemand de 2 milliards d’euros pour une usine d’acier vert de Thyssenkrupp.
Selon McKinsey & Company, un investissement mondial de 4,4 billions de dollars US au cours des 30 prochaines années serait nécessaire pour passer avec succès à une production d’acier à faibles émissions, les trois quarts des investissements étant consacrés à de nouvelles usines de fer à réduction directe et de fours à arc électrique fonctionnant à l’hydrogène, et le reste à l’équipement des hauts-fourneaux existants en systèmes de captage et de stockage du carbone.
L’adaptation de l’acier à l’avenir d’une économie durable ne sera pas une simple transition économique. Le soutien mondial et l’innovation d’entreprises telles que CarbiCrete peuvent y contribuer. Le ciment est le liant du béton et représente 10 à 15 % du mélange. Mais le ciment est responsable de près de 90 % des émissions du béton, soit 8 % des émissions annuelles mondiales. Le processus de CarbiCrete utilise du laitier d’acier, un sous-produit industriel de la fabrication de l’acier, à la place du ciment dans le mélange de béton. Cela permet de résoudre les problèmes d’émissions des industries de l’acier et du ciment.
Les blocs de béton CarbiCrete réduisent les émissions en valorisant les flux de déchets issus de processus industriels lourds tels que la fabrication de l’acier. Ils participent activement à la circularité en détournant et en utilisant des déchets destinés à être mis en décharge. Avec l’augmentation de la production d’acier par four à arc électrique, la disponibilité du laitier s’accroît, ce qui correspond au potentiel de CarbiCrete à contribuer à l’économie circulaire. Cette alternative durable au béton à base de ciment démontre le potentiel d’innovation pour les principaux secteurs manufacturiers, tandis que les progrès de l’acier vert se prêtent à la vision d’un avenir neutre en carbone pour la construction et la fabrication.
