Chaque secteur industriel a un rôle à jouer dans la réduction du carbone et la durabilité environnementale. La signature de l’Accord de Paris en 2015 a permis de souligner ce fait et de définir un cadre clair pour atteindre l’objectif ambitieux de zéro émission nette d’ici 2050.
Dans les industries lourdes, telles que l’exploitation minière, la construction navale et la production d’acier, l’objectif de zéro émission nette de carbone est particulièrement important, étant donné que le secteur est responsable de 22 % des émissions mondiales de CO₂ – souvent comme sous-produits inévitables des moyens de production conventionnels dans ces secteurs.
Les problèmes apparemment inévitables attirent souvent des solutions créatives, et le producteur mondial d’acier ArcelorMittal en a conçu une particulièrement ingénieuse. En collaboration avec la société de durabilité LanzaTech et le partenaire de numérisation Rockwell Automation, ils ont franchi des étapes importantes vers l’établissement de la norme industrielle en matière de durabilité dans le secteur en adoptant l’économie circulaire et en recyclant des sous-produits autrement nocifs en de nouvelles opportunités commerciales.
Affronter les problèmes courants
Il serait erroné de penser que l’industrie sidérurgique manque de lucidité pour comprendre l’importance de son rôle de leader dans la lutte pour la durabilité. Le sujet est en haut de l’agenda de nombreuses équipes de direction du secteur depuis un certain temps. Dans le cas d’ArcelorMittal, il s’agit d’une priorité stratégique depuis plus d’une décennie.
L’entreprise est un leader du secteur sidérurgique. Ses activités s’étendent sur 18 pays différents et produisent environ 85 millions de tonnes d’acier chaque année pour une large liste d’utilisations, telles que la construction et l’automobile. Ces dernières années, l’entreprise a cherché à améliorer les normes autour d’une partie spécifique de ses opérations : le carbone émanant de ses hauts fourneaux. Les fours jouent un rôle important dans la fusion du charbon et du calcaire avec le minerai de fer, car les températures de soufflage à chaud atteignent souvent plus de 1000 °C. Dans l’ensemble de ses opérations mondiales, l’entreprise explore continuellement de nouvelles méthodes pour améliorer la durabilité de ses opérations, soit directement par des mesures de réduction du carbone, soit indirectement par une efficacité de production améliorée.
Une personne qui dirige cet effort est Wim Van der Stricht, CTO d’ArcelorMittal, avec des responsabilités spécifiques pour la stratégie technologique, le CO₂ et l’économie circulaire. Depuis qu’il est devenu CTO en 2013, Wim pilote les opérations de durabilité à l’usine sidérurgique de l’entreprise à Gand, en Belgique, avec pour objectif global de réduire les émissions de carbone de 30 % dans les opérations européennes de l’entreprise.
« Depuis que je suis dans l’entreprise, la durabilité est une priorité importante. Le secteur des métaux est à un tournant et nous visons à définir la norme pour une production d’acier respectueuse de l’environnement », a déclaré Wim.
Adopter une approche novatrice
Pour résoudre le problème des hauts fourneaux et contribuer à réduire les émissions nettes de carbone, Wim a cherché l’inspiration au-delà de sa propre région et a trouvé une approche intrigante testée sur le marché Asie-Pacifique. LanzaTech, une entreprise de biocarburants fondée en Nouvelle-Zélande et collaboratrice de longue date d’ArcelorMittal, avait développé un matériau de biomasse microbienne innovant qui avait démontré, lors d’essais cliniques, sa capacité à transformer le carbone en bioéthanol. L’entreprise travaillait avec les opérations d’ArcelorMittal en Chine pour établir une preuve de concept afin de déterminer si l’approche pouvait être appliquée à la production d’acier pour créer un produit de bioéthanol appelé « Steelanol ».
Selon Wim, « Ce qui m’a immédiatement frappé dans l’approche de LanzaTech, c’est son ingéniosité. Nous savons que le carbone est un sous-produit inévitable des opérations de hauts fourneaux, mais que se passerait-il si ce carbone pouvait être transformé en quelque chose qui n’a pas les mêmes impacts nocifs ? »
Après avoir constaté lui-même l’efficacité du procédé, Wim était convaincu que cette approche pouvait être appliquée aux opérations de l’entreprise à Gand. Lui et son équipe se sont attelés à la conception d’un système capable de réinventer le rôle du carbone dans l’usine. Pour réussir cette conception, l’équipe s’est appuyée sur l’expertise de son réseau de partenaires. LanzaTech a aidé à concevoir le mécanisme de captage du carbone, tandis que Rockwell Automation a conseillé et fourni une plateforme d’automatisation complète, comprenant des variateurs, des commandes de procédé, des réseaux et des outils de visualisation. Ensemble, ils ont défini un flux dans lequel la biomasse serait appliquée au haut fourneau avant de subir un traitement pour produire le bioéthanol.
« La beauté résidait dans la simplicité de la conception. Elle nous a permis d’avoir un processus reproductible pour éliminer complètement le carbone de l’équation. Nos tests nous ont montré que cela pouvait être fait à grande échelle et avec une économie appropriée pour en faire une pratique durable à long terme. »
L’idée de projet a été approuvée par l’équipe de direction d’ArcelorMittal, y compris le PDG, qui la considère comme une étape importante vers le leadership en matière de durabilité. Elle a également été approuvée au niveau gouvernemental, notamment avec le soutien de la Banque européenne d’investissement, qui a contribué à son financement.
« Il est vraiment encourageant de voir un tel engouement pour le projet. Tant à l’intérieur d’ArcelorMittal qu’à l’extérieur, les gens ont été impressionnés par ce que le processus peut accomplir. Ce soutien nous a vraiment aidés à faire avancer le projet au cours des huit années qui se sont écoulées depuis que nous avons commencé à explorer cette opportunité », a ajouté Wim.
« Nous n’aurions pas pu en arriver là sans le soutien de nos partenaires LanzaTech et Rockwell Automation. Les conseils de LanzaTech sur l’utilisation des matériaux de biomasse et l’équipe d’experts de Rockwell Automation qui a consulté sur la conception et l’ingénierie de l’usine ont vraiment contribué à façonner et orienter nos efforts. »
Ce sentiment a été partagé par LanzaTech, qui a été encouragée de voir un autre cas d’utilisation innovant pour son procédé chimique. Selon Babette Pettersen, vice-présidente de LanzaTech pour l’Europe, « Notre entreprise entière a été construite sur le défi du statu quo. Faire de réels progrès en matière de durabilité ne peut tout simplement pas être réalisé en suivant les pratiques passées – nous avons besoin d’une nouvelle génération de dirigeants d’entreprise prêts à prendre le risque des technologies et des procédés révolutionnaires. Ce n’est pas facile d’être le pionnier, mais nous sommes convaincus que le cas d’ArcelorMittal montrera que cela en vaut la peine. »
Perspectives d’avenir pour le zéro émission nette de carbone
Actuellement en cours d’assemblage, l’usine repensée a attiré un investissement total de EUR 159000000,00 et devrait entrer en production en 2022, avec une capacité maximale attendue pour 2023. Il est estimé que les opérations produiront environ 64000 tonnes d’éthanol par an sans rejet dans l’environnement.
Une fois en service, le projet ouvre des possibilités passionnantes pour ArcelorMittal. Le produit à base d’éthanol est très demandé et est utilisé pour toutes sortes d’applications, notamment dans la production de désinfectants, de produits de nettoyage et de plastiques. ArcelorMittal pourra se connecter à ces secteurs et à d’autres en tant que fournisseur, créant ainsi une nouvelle ligne commerciale potentiellement rentable et autonome.
« Le nouveau produit nous permettra de nous intégrer à l’économie circulaire et de travailler avec des partenaires qui partagent notre éthique. Le fait que ce projet puisse réduire considérablement nos émissions de carbone tout en nous aidant à diversifier notre modèle économique est vraiment une situation gagnant-gagnant. »
Le projet a également eu un autre avantage inattendu. « Ce ne sont pas seulement les entreprises qui ont une demande d’éthanol qui se sont intéressées au projet – nous avons reçu des demandes de la part de nombreux employés potentiels qui veulent faire partie du changement. Cela montre simplement que le fait d’intégrer une plus grande durabilité dans l’entreprise agit comme un aimant pour les talents brillants et socialement conscients », a ajouté Wim.
ArcelorMittal prévoit désormais d’utiliser le modèle et les enseignements de l’usine de Gand pour mettre en œuvre cette pratique dans d’autres usines.
« Notre objectif est l’innovation continue, et la durabilité joue un rôle important à cet égard », conclut Wim.