L’hydrogène ouvre la voie à un avenir durable pour le secteur des métaux
Les technologies d’énergie renouvelable, notamment les panneaux photovoltaïques et les éoliennes, requièrent de grandes quantités de métaux, dont la production peut être très énergivore. Réduire l’empreinte carbone de l’industrie métallurgique européenne est donc essentiel pour garantir que les bénéfices environnementaux des énergies renouvelables soient pleinement durables. L’Europe est également fortement dépendante des importations de métaux, et les événements mondiaux de ces dernières années ont mis en évidence sa forte exposition aux matières premières importées. Des méthodes plus efficaces d’extraction et de recyclage des métaux pourraient contribuer à remédier à cette situation.
De nouvelles techniques de récupération des déchets métalliques
Le projet HARARE(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, a collaboré avec les industries européennes de l’aluminium et du cuivre pour appliquer de nouvelles techniques basées sur l’hydrogène afin de récupérer les déchets et de produire du métal. «Habituellement, le carbone intervient dans ce procédé», explique Casper Van der Eijk, coordinateur du projet HARARE au SINTEF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) en Norvège. Le carbone élimine l’oxygène des oxydes métalliques pour produire du métal pur et du CO2. L’un des avantages de l’utilisation de l’hydrogène comme agent réducteur pour convertir les oxydes métalliques en métaux purs est qu’il produit de la vapeur d’eau au lieu de CO2. L’utilisation de l’hydrogène pourrait donc réduire la quantité de déchets produits tout en réinjectant les métaux dans l’économie de manière à limiter les émissions de CO2. «La mise en place d’une économie circulaire et la réduction de la dépendance aux importations sont également devenues des enjeux politiques», ajoute Casper Van der Eijk.
Producteurs d’aluminium, de cuivre et de gaz
Le projet HARARE entendait non seulement faire progresser le développement technologique, mais aussi évaluer les bénéfices environnementaux et économiques potentiels de l’utilisation de l’hydrogène. Pour ce faire, l’équipe a fait appel à un producteur d’aluminium et à un producteur de cuivre. «Nous devions déterminer si nos nouveaux procédés à base d’hydrogène permettaient de réduire significativement les émissions de CO2», explique Casper Van der Eijk. «Et puis, d’un point de vue économique, les entreprises doivent gagner de l’argent.» Un grand producteur de gaz industriel a également participé en fournissant de l’hydrogène, ce qui a permis d’évaluer la viabilité économique du point de vue du fournisseur. «On se retrouve dans une situation de type “l’œuf ou la poule”», poursuit Casper Van der Eijk. «Les producteurs de métaux et les fournisseurs de gaz attendent que l’autre partie investisse et crée une demande avant d’investir eux-mêmes.» L’un des objectifs du projet était de réunir ces deux parties afin d’évaluer les avantages économiques potentiels du recyclage à grande échelle des métaux à base d’hydrogène. Les partenaires de recherche du projet ont également participé au développement de nouvelles technologies de séparation et à l’identification de produits pouvant être fabriqués à partir de déchets. Il s’agit notamment de matériaux de construction fabriqués à partir de boue rouge, un sous-produit de la bauxite.
Des mesures politiques pour encourager le recyclage
En traitant plusieurs tonnes de matériaux recyclés, le projet a démontré que l’hydrogène peut être utilisé comme agent réducteur. À ce stade, la méthode apparaît particulièrement intéressante d’un point de vue économique pour le recyclage du cuivre, en raison de la valeur plus élevée de ce métal. Cependant, la question du coût de l’hydrogène reste un frein pour établir un modèle économique viable. «L’hydrogène doit être moins coûteux pour que ce procédé soit viable», souligne Casper Van der Eijk. «Il est aujourd’hui difficile de produire des métaux à partir de déchets à un prix inférieur à celui du marché.» Le projet conclut notamment à la nécessité de mesures politiques pour encourager le recyclage. Par exemple, une taxe sur la mise en décharge rendrait le recyclage des métaux nettement plus attractif. «Si nous voulons être plus autonomes, nous devons maintenir davantage de matériaux issus de déchets dans l’économie et la société», explique Casper Van der Eijk.