Une technologie révolutionnaire de production de fer à faible empreinte carbone Le captage et stockage du carbone (CCS) est une option pour rendre la production de fer plus respectueuse de l’environnement. Un projet financé par l’UE a mis au point un processus révolutionnaire de production de fer émettant 50 % de moins de CO2 sans utiliser la technologie CCS. Changement climatique et Environnement Technologies industrielles © De Zhao jian kang, Shutterstock L’industrie européenne de l’acier et du fer émet chaque année environ 160 millions de tonnes de CO2 et est responsable de 8 % de l’ensemble des émissions couvertes par le Système d’échange de quotas d’émission. Cette proportion relativement élevée reflète la nature à forte intensité d’émissions de la production de fer et d’acier. Elle est principalement attribuée à la fonte des minerais de fer dans des hauts fourneaux pour la production d’acier fondu. De manière plus spécifique, les hauts fourneaux utilisent du charbon à coke en tant qu’agent de réduction et source d’énergie thermique pour la production d’environ 70 % de l’acier primaire actuellement disponible. HIsarna: Essentiel pour une économie à la fois faible en émission de carbone et circulaire HIsarna est l’une des élaborations récentes les plus prometteuses pour la réduction des émissions de CO2 dans l’industrie de l’acier. Jusqu’à présent, HIsarna a montré qu’elle peut réduire à elle‑seule la consommation énergétique et les émissions de carbone d’au moins 20 %. Lorsqu’elle est associée au CCS, les émissions de CO2 engendrées par la production d’acier peuvent être davantage réduites. Ce processus consiste en un réacteur dans lequel le minerai de fer est injecté par le sommet. Le minerai est liquéfié dans un cyclone à température élevée et s’égoutte vers la partie inférieure du réacteur. Lorsque du charbon en poudre est injecté dans le réacteur, il se mélange au minerai fondu pour former un métal chaud liquide et du CO2 concentré. Cette technologie réduit les émissions de CO2 et la consommation énergétique spécifiques par un certain nombre de moyens, dont l’utilisation de minerai de fer et de charbon pulvérisé sans avoir à pré‑traiter les matières premières dans des usines distinctes de coke, de frittage ou de pellet. HIsarna joue également un rôle essentiel dans les ambitions de recyclage de l’économie circulaire à venir. Elle apporte la capacité de combiner la sidérurgie primaire avec un recyclage de la ferraille d’acier allant jusqu’à 50 %, ce qui représente le double du maximum théorique actuel de la filière impliquant un cheminement haut fourneau – usine d’acier basique à l’oxygène. Elle permet également de récupérer le zinc à partir de la ferraille d’acier enduite. Une production sidérurgique durable Tata Steel teste ce processus innovant dans ses aciéries IJmuiden aux Pays-Bas. Avec le financement de l’UE pour le projet LoCO2Fe, Tata Steel a démontré qu’une diminution de plus de 50 % des émissions de CO2 est possible grâce à la technologie HIsarna sans avoir recours au CCS. Les composants clés de ce processus étaient l’utilisation de ferraille d’acier dans le réacteur HIsarna et le remplacement d’une partie du charbon par une biomasse durable. «Les résultats ont montré que jusqu’à 53 % du matériau ajouté au processus peut être composé de ferraille d’acier, réduisant ainsi la nécessité de matières premières en comparaison avec le processus du haut fourneau. Aussi, plus de 40 % du charbon granulaire a été remplacé par une biomasse durable», indique Johan van Boggelen, gestionnaire de projet. Étant donné que l’installation d’HIsarna produit du CO2 à la concentration élevée, elle convient idéalement pour le CCS, sans qu’une étape coûteuse de séparation des gaz ne soit nécessaire. La combinaison d’HIsarna avec les solutions proposées par le CCS pourrait mener à une économie totale de CO2 d’au moins 80 % à partir du processus de production sidérurgique. Et en théorie, une élaboration du fer sans émissions devrait être possible. «Par le biais de LoCO2Fe, la technologie HIsarna a fait un grand pas en avant, devenant un processus de fabrication de fer conforme au programme européen relatif au changement climatique. LoCO2Fe a démontré que la technologie de production de fer avec des émissions significativement réduites est possible», conclut M. van Boggelen. Mots‑clés LoCO2Fe, CO2, HIsarna, captage et stockage du carbone (CCS), production de fer, production d’acier, Tata Steel, économie circulaire
