« ULCOS » : réduire les émissions de CO2 de la sidérurgie

Il s’agit en effet de mettre en place un démonstrateur industriel de captage et stockage géologique des émissions de CO2 du site sidérurgique de Florange en Lorraine.

Dans le cadre de ce projet, ArcelorMittal a déposé en avril 2010 une demande de permis exclusif de recherches de formations souterraines naturelles aptes au stockage géologique de CO2 à destination industrielle, pour une durée de cinq ans. Ce permis donnerait le droit d’effectuer tous travaux de recherches dans un périmètre défini. En revanche, il ne confèrerait pas le droit d’ouvrir des travaux miniers qui devraient faire l’objet de déclarations et d’autorisation spécifiques, d’une étude d’impact et d’une enquête publique.

Une consultation publique est ouverte sur cette demande de permis exclusif de recherche et accessible sur le site de la direction générale de l’Energie et du Climat.

Dans le secteur de la sidérurgie, chaque tonne d’acier produite s’accompagne de l’émission mécanique d’environ deux tonnes de CO2.

En France, la sidérurgie est parmi les secteurs les plus fortement émetteurs. Elle représente environ un tiers des émissions des sites industriels. A l’échelle mondiale la sidérurgie contribue à plus de 30% aux émissions de CO2 de l’industrie et est le premier secteur émetteur dans ce domaine.

Pour limiter les émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère de ce secteur, l’industrie cherche à capter le CO2 émis par ces installations, pour le stocker dans le sous-sol profond afin d’éviter son rejet dans l’atmosphère. Ce stockage s’effectue dans des formations géologiques adaptées.

L’essentiel sur l’acier et le CO2

La formation de dioxyde de carbone (CO2) est inévitable dans les process de production de fonte liquide standards dont nous disposons aujourd’hui. L’explication chimique de ce phénomène est la suivante : la matière première utilisée – le minerai de fer – est un oxyde de fer, c’est-à-dire un composé de fer et d’oxygène (O2). Pour extraire le métal, il est nécessaire de séparer ces composants. La dénomination scientifique de cette séparation chimique qui a lieu dans le haut fourneau est « réduction ». Le carbone sert ici d’agent de réduction : il se combine avec l’oxygène (O2) pour former d’abord du monoxyde de carbone (CO) puis du dioxyde de carbone (CO2). L’élément carbonifère principalement utilisé au cours de la réduction est le charbon, parfois transformé en coke, ce dernier permettant aussi d’atteindre les hautes températures nécessaires à la fonte du minerai de fer.

A l’heure actuelle, les usines sidérurgiques les plus modernes fonctionnent très près des limites imposées par les lois de la physique. Dans ce contexte, des avancées technologiques s’avèrent indispensables en vue de poursuivre la diminution des quantités de carbone utilisées dans la production d’acier.


Zoom sur les sites de stockage

Il existe déjà, dans le sous-sol, des réservoirs naturels de CO2 vieux de dizaines de millions d’années, ce qui montre que des réservoirs géologiques peuvent être capables de stocker le CO2 de manière efficace et en toute sécurité sur de très longues périodes.

Avant d’autoriser l’injection du CO2 issu d’installations industrielles dans le sous-sol profond (plus de 1000 mètres), le site de stockage envisagé est étudié et caractérisé afin de s’assurer qu’il présente toutes les garanties de pérennité et de sécurité pour l’environnement et la santé humaine.

Pendant toute la durée de vie du site et dès le début de l’injection de CO2, le site de stockage est équipé d’outils de surveillance pour suivre le comportement du site de stockage et du CO2 injecté dans le temps, y compris sur le long terme.

** ULCOS est l’abréviation d’Ultra-Low Carbon dioxide (CO2) Steelmaking, ce qui signifie « Processus sidérurgiques à très basses émissions de CO2 ». Il s’agit d’un consortium de 48 entreprises et organisations issues de 15 pays européens, réunies au sein d’une initiative de coopération en R&D afin de réduire de manière drastique les émissions de dioxyde de carbone liées à la production d’acier. Ce consortium regroupe toutes les principales entreprises sidérurgiques de l’Union européenne, ainsi que des partenaires du secteur de l’énergie et de l’ingénierie, des instituts de recherche et des universités. Il est soutenu par la Commission européenne. L’objectif du programme ULCOS est de réduire les émissions de CO2 d’au moins 50 % par rapport aux méthodes de production actuelles les plus performantes.