Une entreprise américaine sélectionnée pour travailler dans la « première » aciérie au monde fonctionnant à l'hydrogène renouvelable

L'usine H2 Green Steel de Boden, en Suède. L'hydrogène alimentera l'usine qui devrait commencer à produire de l'acier en 2025. (Image : Fluor)

Fluor fournira des services d'ingénierie, d'approvisionnement et de gestion de la construction pour l'usine H2 Green Steel de Boden, en Suède. Elle se concentrera sur la fourniture de services à l'atelier de fusion et aux installations de moulage, de laminage et de finition du site.

Le projet a démarré en 2021 et, depuis lors, H2 Green Steel a activement noué des partenariats et signé des contrats de travail pour la construction et en prévision de la production d'acier (prévue dès 2025).

Le prix initial du projet avait été annoncé à environ 2,5 milliards d’euros (2,7 milliards de dollars), mais il a depuis plus que doublé.

L'électricité sera fournie sur place par l'une des plus grandes usines d'électrolyseur d'hydrogène au monde, qui fait partie d'un projet d'environ 6,5 milliards d'euros (7 milliards de dollars américains).

H2 Green Steel a récemment annoncé avoir obtenu un prêt d'un tel montant auprès de plus de 20 prêteurs, dont Svensk Exportkredit et la Banque européenne d'investissement (BEI), ainsi que des banques commerciales BNP Paribas, ING, KfW IPEX-Bank, Société Générale et UniCredit.

Selon H2 Green Steel, le site, une fois terminé, produira « cinq millions de tonnes d’acier par an d’ici 2030, avec jusqu’à 95 % d’émissions de CO2 en moins par rapport à l’acier produit à l’aide de la technologie traditionnelle des hauts fourneaux ».

Thomas Östros, vice-président de la BEI, a déclaré que le projet était vital pour la banque et pour l'économie du continent. « L'industrie sidérurgique est un secteur stratégique, au cœur de l'économie de l'UE », a-t-il déclaré dans un communiqué publié le mois dernier.

« Notre engagement à atteindre la neutralité carbone d’ici 2050 exige que ce secteur connaisse des changements profonds. Il est important que la BEI, en tant que banque européenne du climat, soutienne H2 Green Steel dans son développement pionnier d’une technologie propre révolutionnaire pour produire des produits plats en acier primaire à faible teneur en carbone. Le projet ouvre la voie au développement d’un acier respectueux de l’environnement, essentiel aux efforts de décarbonation des secteurs dits « difficiles à réduire », dont l’acier est un élément important. »

La construction de l'usine de Boden est actuellement en cours.

« L'exécution du projet H2 Green Steel s'appuiera sur la présence à long terme de Fluor dans l'industrie sidérurgique, sur notre expertise dans les nouvelles technologies de fabrication d'acier à faibles émissions et sur notre forte présence en Europe », a déclaré Harish Jammula, président de la branche d'activité mines et métaux de Fluor.

Qu’est-ce que « l’acier vert » et peut-il réduire les émissions de carbone ?

Le terme « acier vert » n’a pas de définition unique, officielle ou consensuelle, même si l’on entend dans l’industrie qu’il s’agit d’acier développé et produit selon un procédé qui n’utilise pas de combustibles fossiles. En d’autres termes, le produit lui-même n’est pas fabriqué avec moins de carbone, mais la méthode utilisée pour le créer génère des émissions de CO2 inférieures ou proches de zéro.

« La production d’acier est un processus très gourmand en énergie, et la technologie actuelle repose essentiellement sur le charbon », indique un rapport de l’institut financier ING. « Aujourd’hui, elle produit 2,7 milliards de tonnes de CO2 par an, soit 7 % des émissions annuelles mondiales. Ces parts sont environ deux fois plus élevées pour atteindre 15 %, 14 % et 12 % pour la Chine, la Corée du Sud et le Japon, respectivement. »

Des ouvriers supervisent une partie du processus de fabrication de l'acier. (Image : Adobe Stock)

L'acier est utilisé de manière prédominante dans le secteur de la construction. Les données fournies par la World Steel Association et BloombergNEF montrent que la majeure partie de l'acier est produite pour ce secteur : 51 % de l'acier mondial est destiné aux bâtiments et aux infrastructures, tandis que 15 % est utilisé dans les équipements mécaniques.

Mais les premiers résultats – en termes de réduction des émissions de carbone – de l’acier vert semblent prometteurs, et ils sont en grande partie dus à une légère modification d’un procédé éprouvé : la production de fer à réduction directe (DRI).

Comme c'est le cas à Boden, l'hydrogène sera utilisé pour réagir directement avec le minerai de fer, ce qui produira du DRI (qui pourra à son tour être chauffé électriquement pour créer de l'acier). Dans le processus DRI, le fer et l'eau sont produits comme sous-produits, contrairement au fer et au CO2. Le procédé DRI est déjà utilisé avec le gaz naturel, mais lorsque le gaz est remplacé par de l'hydrogène, le processus ne produit pas de gaz à effet de serre.

L'acier DRI utilisant l'hydrogène comme source d'énergie,comme le suggèrent la science et les données , émet certainement moins de CO2.

Quels sont les problèmes de l’acier vert ?

Il reste cependant d’autres obstacles à surmonter.

Selon ING, l'acier vert coûte environ deux fois plus cher que l'acier produit de manière conventionnelle. De plus, le produit lui-même n'a pas fait ses preuves et certains opposants à la production d'acier vert se demandent s'il répondra aux normes de construction et de sécurité.

« Les alternatives plus écologiques doivent encore faire leurs preuves et sont souvent considérées comme trop chères dans un marché très concurrentiel », a souligné ING. « Il faut des années pour transformer en profondeur les processus de production, et le changement est donc souvent extrêmement lent. »

Selon la société d’investissement américaine Franklin Templeton Institute, le segment de l’acier vert et de l’hydrogène nécessitera un investissement mondial de 2,8 billions de dollars pour atteindre les objectifs de durabilité.

De plus, la technique DRI nécessite du minerai de fer de meilleure qualité, produit principalement en Australie, au Brésil, au Canada et en Russie. Cela conviendra aux projets d’acier vert dans ces pays et régions, mais cela pourrait rendre les coûts de transport irréalistes pour certaines entreprises qui cherchent à passer de la production d’acier conventionnelle à la production d’acier à l’hydrogène.

Une usine de briquettes de fer. Une excavatrice creuse et charge du fer briqueté chaud dans un tas. (Image : Adobe Stock)

Malgré les réserves, l’acier vert est sur le point de se développer

Cependant, l'Administration internationale de l'énergie, dans sa feuille de route technologique du fer et de l'acier 2020, prévoit que la capacité des électrolyseurs augmentera au cours de la prochaine décennie avec la construction de nouvelles usines en Australie, en Europe et aux États-Unis.

Avec une portée mondiale et des intérêts communs entre investisseurs, fournisseurs d’énergie, organismes gouvernementaux et entrepreneurs, l’acier vert pourrait bien tenir ses promesses à long terme de réduction des émissions de CO2 à l’échelle de l’industrie.

Associée aux initiatives de dizaines de pays visant à atteindre la neutralité carbone, la demande de produits durables devrait augmenter et l'acier vert devrait être bien placé pour trouver sa place parmi ses concurrents.

« L’hydrogène couplé à l’électrification est la forme ultime de production d’acier vert dans une économie à zéro émission nette », a déclaré ING, ajoutant que, pour l’instant, le développement de systèmes DRI utilisant du gaz reste positif pour la réduction des émissions. « Nous pensons que la production d’acier au gaz servira de technologie intermédiaire et pourrait être un tremplin vers la production d’acier à base d’hydrogène. »

« En fait, les dernières aciéries au gaz sont souvent des usines à double combustible qui peuvent facilement passer du gaz à l’hydrogène une fois que l’hydrogène vert sera disponible en abondance à l’avenir.

Les experts estiment que cela pourrait être le cas à partir de 2035.