Qu'entendons-nous par le terme « acier à faible teneur en carbone » ?

Bien que la production d’acier soit alimentée par le charbon depuis la révolution industrielle, l’industrie sidérurgique, comme d’autres industries, est en transition vers un avenir où les émissions de dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de serre seront considérablement réduites. Cependant, le conditions  Cette transition n'est pas claire, et parfois des expressions différentes sont utilisées de manière interchangeable, et parfois le même mot peut être utilisé dans un “Je pense” Et “tu penses” situation.

Par exemple, le commun “acier vert” est un terme marketing pour certaines personnes, sans définition ni portée, et peut être utilisé à votre guise.

Mais d'autres croient que “acier vert” est un terme certifié qui couvre tout le périmètre du développement durable.

Bien que les deux   sont un peu extrêmes, comment “Vert” Peut  être appelé “acier vert”?

Est le “acier vert” Je parle de la même chose que “acier propre” Ou “acier zéro carbone” tu parles ?

Où est la ligne de démarcation entre “acier au carbone net zéro”, “acier zéro carbone” Et “acier à faible teneur en carbone”?

Si ces ambiguïtés ne sont pas résolues, il n’est pas difficile d’imaginer où aboutira le débat.

Pour apporter plus de clarté sur les sujets que nous abordons, worldsteel standardise la signification de certains termes.

“Acier à faible teneur en carbone”

En 2021, alors que la majeure partie de l'acier est encore produite à partir de combustibles fossiles comme agent réducteur, de nombreuses entreprises ont développé ou sont en train de développer des technologies capables de réduire considérablement les émissions de carbone provenant des principaux processus de fabrication de l'acier, ce qui représente une nouvelle gamme de produits sidérurgiques : l'acier à faibles émissions de carbone. Par exemple:

ThyssenKrupp et Nippon Steel ont lancé une série de tests sur l'utilisation de l'hydrogène dans les hauts fourneaux afin de réduire considérablement les émissions de CO2 de l'acier.  production

Emirates Steel, aux Émirats arabes unis, capte 800 000 tonnes de CO2 par an à partir du gaz de houille enrichi en CO2 produit dans ses usines sidérurgiques, puis l'injecte dans des champs pétroliers matures pour un stockage permanent.

Hesteel Group, une entreprise sidérurgique leader en Chine, construit un projet de démonstration de fer de réduction directe métallurgique à l'hydrogène de 1,2 million de tonnes/an. Le projet utilisera les technologies de l’hydrogène vert et bleu pour explorer une voie sans émission de carbone pour l’acier.  production processus.

ArcelorMittal construit une grande installation à Gand, en Belgique, pour convertir les gaz résiduaires des aciéries en éthanol, qui a un large éventail d'utilisations, y compris les carburants synthétiques. En 2018, le groupe chinois Shougang a également commencé à exploiter une installation commerciale similaire, produisant 30 millions de litres d'éthanol destinés à la vente la première année.

La petite aciérie de Nucor Steel dans le Missouri, aux États-Unis, est la première aciérie aux États-Unis à utiliser l'énergie éolienne comme source d'énergie. L'usine est un projet de coopération entre Nucor Steel et la société de services publics locale, et fournira de l'électricité à l'aciérie une fois que les deux parties auront conclu un accord d'achat d'électricité.

Rocky Mountain Steel du groupe Evraz Société dans le Colorado, aux États-Unis, passe du charbon à l’énergie solaire. Il s'agira de la plus grande centrale solaire sur site du pays dédiée à un seul client.

La société brésilienne Green Steel utilise 100 % de charbon de bois pour fabriquer des produits en acier à faible teneur en carbone.

Tata Steel développe de nouvelles technologies de fusion et de fusion dans le cadre du projet HIsarna. Technologie HIsarna Peut produire du fer sans utiliser de fours à coke ni d'installations de frittage, et produire du gaz de houille enrichi en CO2 parfaitement adapté au CSC  technologie

Tout l'acier produit à l'aide de ces nouvelles technologies peut être considéré comme de l'acier à faible teneur en carbone, même si « faible teneur en carbone » aujourd'hui ne signifiera peut-être pas la même chose que « faible teneur en carbone » en 2050, à mesure que les réglementations, les attentes sociales et la technologie évoluent radicalement. Il existe différentes manières de désigner ces aciers de nouvelle génération dans l'industrie et les organisations associées, qui sont répertoriées ci-dessous. La World Steel Association préfère utiliser « l’acier à faible teneur en carbone » car nous pensons que c’est plus intuitif et plus clair, tout comme « l’électricité à faible teneur en carbone ».

"Acier vert"

Pour en revenir à la question soulevée au début de cet article, de nombreux groupes utilisent et décrivent également « l'acier vert », généralement pour commercialiser de nouveaux produits plus soucieux de l'environnement. Il fait principalement référence à l’acier produit à l’aide de technologies de pointe, à l’acier produit à partir de ferraille, d’acier recyclé et reconditionné et à l’acier traditionnel produit grâce à l’achat de quotas d’émission de carbone ou de puits de carbone.

Au vu de   l'incertitude et la diversité du sens de “acier vert” elle-même, l'association Worldsteel n'utilisera pas le terme “acier vert”.

“Acier zéro carbone”

Pour produire du vrai “acier zéro carbone”, le processus de production d'acier ne doit émettre aucun CO2, et il est difficile d'imaginer qu'une technologie de production puisse répondre à cette norme stricte dans 202 4 . Bien que de nombreuses technologies évoluent dans cette direction, “zéro carbone” est trop absolu. Dans la chaîne d’approvisionnement, des émissions résiduelles de carbone peuvent être générées en raison de l’utilisation d’électrodes contenant du carbone ou de gaz naturel dans les processus associés, ce qui ne peut être réalisé sans l’utilisation de puits de carbone pour compenser les émissions résiduelles de carbone.

De plus, le carbone est le composant principal de l’acier, ce qui le distingue du fer pur. Même si ce carbone allié peut être obtenu à partir d’énergie non fossile, la présence de carbone suffit à montrer le caractère inapproprié du terme “acier zéro carbone”.

« Acier net zéro carbone »/« Acier neutre en carbone »

Cependant, si les gaz à effet de serre émis dans l'atmosphère pendant la production d'acier peuvent être équilibrés avec les émissions collectées dans l'atmosphère à l'aide d'installations de puits de carbone, alors cet acier peut être appelé « acier net zéro carbone » ou « acier neutre en carbone ».

Pour atteindre une véritable neutralité carbone, la production « d’acier net zéro carbone » devra peut-être être compensée dans d’autres secteurs. Si l’entreprise de production estime avoir atteint la neutralité carbone, elle doit garantir la transparence de ses frontières de production, la transparence de ses méthodologies statistiques ainsi que la haute qualité et la crédibilité des méthodes de compensation utilisées.

«Acier zéro combustible fossile»

Quelques entreprises sidérurgiques ont commencé à promouvoir un « acier sans combustible fossile ». Le soi-disant « acier sans combustible fossile » signifie que ni aucun combustible fossile (comme le charbon ou le gaz naturel) ni aucune énergie dérivée de combustibles fossiles ne sont utilisés dans le processus de production de l'acier.

Tout « l'acier sans combustible fossile » est un acier à faible teneur en carbone, mais tous les aciers à faible teneur en carbone ne peuvent pas être appelés « acier sans combustible fossile ». Par exemple, pour l’acier à faible teneur en carbone produit par captage et stockage du carbone (CSC), il peut toujours utiliser du gaz naturel ou du charbon, mais n’émettre aucun CO2. Si de la biomasse est utilisée, il est important de s’assurer qu’elle provient de sources responsables pour répondre à la définition 1.

"Acier propre"

« Acier propre » est un terme utilisé dans l'industrie sidérurgique pour désigner l'acier contenant de faibles niveaux d'impuretés, d'oxydes, de dopants ou l'acier ayant des niveaux faibles ou ultra faibles de carbone dissous dans les métaux.

Le terme est déjà d'usage courant, ayant été utilisé par la World Steel Association dans son document Clean Steel Production Process Technology de 2004, et a une signification spécifique. Par conséquent, la World Steel Association n’utilise pas le terme « acier propre » dans le contexte du changement climatique.

"Décarburation"

I Dans les débats sur le changement climatique, la nécessité pour la société de se décarboner est souvent évoquée. La World Steel Association n'utilise généralement pas le terme « décarbonisation » pour désigner la production d'acier, car seules les émissions du processus de production d'acier doivent éliminer les gaz à effet de serre/CO2, et non le processus de production d'acier lui-même, ce qui est similaire à la raison pour laquelle il n'est pas possible d'éliminer les gaz à effet de serre/CO2. en utilisant « de l’acier zéro carbone ».

De nombreuses technologies révolutionnaires prometteuses utilisent également le carbone comme agent réducteur chimique, mais empêchent le rejet de gaz à effet de serre nocifs dans l’atmosphère. Alors que notre industrie’Si les émissions finiront par être décarbonées, le processus de fabrication du fer lui-même ne le sera peut-être pas.

Technologies révolutionnaires

Les technologies révolutionnaires produisent de l’acier à faible teneur en carbone d’une manière fondamentalement différente des technologies traditionnelles de haut fourneau, de réduction directe du fer ou de four électrique. Les technologies révolutionnaires actuellement en cours de développement comprennent : la réduction de l'hydrogène, l'application du CSC, l'électrolyse du minerai de fer, les packages de captage, d'utilisation et de stockage du carbone (CCUS) et d'autres nouveaux procédés de réduction métallurgique.

“Coloré” hydrogène

L'hydrogène est un catalyseur clé qui peut réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre dans l'industrie sidérurgique et est exploré par de nombreuses entreprises sidérurgiques mondiales.’s entreprises membres. L’hydrogène reçoit souvent une couleur en fonction de sa capacité à réduire les émissions de carbone.

Lorsque worldsteel fait référence à l’hydrogène à faible teneur en carbone, nous faisons référence à:

Hydrogène vert : produit par électrolyse de l’eau à partir d’électricité renouvelable.

Hydrogène bleu : fabriqué à partir de gaz naturel en combinant le reformage du méthane à la vapeur et le CSC  technologie

À cela s’ajoute l’hydrogène produit par électrolyse à partir d’autres électricités bas carbone (comme l’énergie nucléaire), ou l’hydrogène produit par la technologie CSC. Nous pensons qu’il s’agit également d’hydrogène à faible teneur en carbone.

L'hydrogène fossile fait référence à l'hydrogène produit à partir de combustibles fossiles mais sans recourir à des procédés de réduction du carbone, notamment:

Hydrogène gris : hydrogène produit à partir de gaz naturel par procédé de reformage du méthane à la vapeur ; comme ce procédé n'utilise pas la technologie CSC, le dioxyde de carbone produit ensemble sera rejeté dans l'atmosphère.

Hydrogène brun ou hydrogène noir : Hydrogène produit à l’aide de la technologie de gazéification du charbon, cette couleur d’hydrogène produit des gaz à effet de serre nettement plus élevés que les autres couleurs d’hydrogène.

Projet « Amélioration de l'efficacité énergétique »

Le projet « Energy Efficiency Upgrade » est un processus d'évaluation de l'efficacité en quatre étapes développé par la World Steel Association. Le projet vise à améliorer l'efficacité actuelle de la production d'acier et à aider les entreprises membres à atteindre le niveau des usines les plus performantes au monde. Le projet « Energy Efficiency Upgrade » est un plan de transition et ne peut apporter à l'industrie sidérurgique une solution aux défis du changement climatique.