Projet ULCOS : réduire les émissions de CO2 de l’acier
Qu’est-ce qu’ ULCOS ?
ULCOS est l’acronyme pour Ultra-Low Carbon dioxide (CO2) Steelmaking, qui signifie, « Processus sidérurgiques à très basses émissions de CO2 ». Il s’agit d’un projet européen développé par 48 organisations et entreprises, afin de déployer un programme de recherche et développement pour la réduction des émissions de dioxyde de carbone qui résultent de la production de l’acier. L’objectif d’ULCOS est de réduire ces émissions de CO2 d’environ 50 %.
Le financement d’ULCOS
Le projet ULCOS est financé à 60 % par les organisations participantes au projet et les 40 % restants sont apportés par la Commission Européenne dans le cadre de son programme pour la recherche et le développement technologique.
ULCOS en résumé
ULCOS est un programme européen de recherche lancé en 2004 par les grands sidérurgistes du continent pour trouver des procédés capables de diviser par deux les émissions de CO2 de la production d’acier, par rapport à un haut fourneau moderne. Coordonné par le centre de recherche d’ArcelorMittal à Maizières-lès-Metz, il réunissait des entreprises, des laboratoires et des universités de quinze pays européens.
Le projet n’a pas débouché sur une usine bas carbone en service, mais il a produit plusieurs pistes technologiques reprises ensuite par l’industrie.
Pourquoi l’acier émet autant de CO2
Dans un haut fourneau, le minerai de fer est un oxyde : pour en extraire le fer, on lui retire son oxygène à l’aide du carbone du coke. Ce carbone repart sous forme de CO2. L’émission n’est donc pas un défaut du procédé, elle en est le cœur chimique. C’est pourquoi les gains d’efficacité énergétique ne suffisent pas : pour réduire fortement les émissions, il faut soit capter le CO2, soit remplacer le carbone par un autre agent réducteur, comme l’hydrogène, soit se passer de réduction chimique grâce à l’électricité.
Les pistes étudiées
Le programme a d’abord passé en revue un large éventail de technologies : nouveaux procédés de fusion-réduction au charbon, pré-réduction du minerai par le gaz, réduction par l’hydrogène, production directe d’acier par électrolyse, usage de biomasse, le tout associé au captage et au stockage du CO2. Plusieurs ont été retenues pour la suite :
- Le haut fourneau à recyclage des gaz : on extrait le CO2 du gaz qui sort du haut fourneau, puis on réinjecte ce gaz épuré dans le fourneau, ce qui réduit la consommation de coke. Le CO2 isolé peut ensuite être stocké.
- HIsarna : un procédé de fusion-réduction qui combine un réacteur cyclone étudié dans ULCOS et la technologie HIsmelt de Rio Tinto. Un pilote d’une capacité de 65 000 tonnes de fonte par an a été construit en 2010 sur le site de Tata Steel à IJmuiden, aux Pays-Bas.
- La réduction directe et l’électrolyse, jugées prometteuses mais moins mûres à l’époque.
Le financement et le projet de Florange
Le consortium devait apporter 60 % d’un budget d’environ 75 millions d’euros, le reste venant de la Commission européenne, par son 6e programme-cadre de recherche et par le Fonds de recherche du charbon et de l’acier. La phase suivante prévoyait un démonstrateur industriel sur un haut fourneau de Florange, en Moselle, que le gouvernement français souhaitait voir aboutir. ArcelorMittal a finalement retiré sa demande de financement européen et lancé à la place un programme plus modeste, dont un démonstrateur à Dunkerque financé pour moitié par l’Ademe.
Ce que cela change pour un investisseur
La sidérurgie est l’un des secteurs les plus émetteurs de CO2. Elle est soumise au marché européen des quotas d’émission : chaque tonne émise doit être couverte par un quota, dont le prix varie (voir la définition de BlueNext, bourse française des quotas). Le coût des quotas, les aides publiques à la décarbonation et le choix des technologies pèsent sur les marges et sur les investissements des aciéristes cotés. Ces valeurs sont par ailleurs très cycliques. Un projet comme ULCOS rappelle que ces transitions se jouent sur des décennies et que les annonces ne se traduisent pas toujours par des usines.
Questions fréquentes
Que signifie ULCOS ?
Ultra-Low CO2 Steelmaking, c’est-à-dire la production d’acier à très faibles émissions de CO2.
Qui participait à ULCOS ?
Les principaux sidérurgistes européens, dont ArcelorMittal, Corus, ThyssenKrupp, Voestalpine, SSAB, Riva, Saarstahl, Dillinger Hütte, Ruukki et le minier LKAB, ainsi que des laboratoires et des universités.
ULCOS a-t-il atteint son objectif ?
Pas à l’échelle industrielle : le démonstrateur de Florange n’a pas vu le jour. Le programme a en revanche permis de tester plusieurs procédés, dont HIsarna, poursuivi ensuite aux Pays-Bas.
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