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La décarbonisation industrielle est le défi climatique le plus négligé en Europe

Pourquoi l'Europe doit se concentrer sur la décarbonisation industrielle

22 octobre 2021 Domaine d'activité : carburants à zéro émission de carbone

La décarbonisation industrielle est un sujet peu abordé ou couvert par les réseaux d'information en ligne ou les médias sociaux européens. Les journalistes et les médias sociaux ont tendance à s'intéresser à d'autres sujets liés au climat, tels que les émissions des transports, les catastrophes naturelles causées par le réchauffement climatique, l'électrification et la politique agricole. Ce sont tous des domaines cruciaux liés à la crise climatique qui requièrent attention et action.

Cependant, la décarbonisation industrielle représente l'un des défis climatiques les plus difficiles à relever, et plus nous l'ignorons, plus cela deviendra difficile.  

Deux raisons de se concentrer sur le secteur industriel : emplois et émissions

C'était une froide matinée d'hiver dans la salle de contrôle d'une installation industrielle de la Ruhr, une importante région industrielle de l'ouest de l'Allemagne, et j'étais sur place pour fournir un soutien technique. Ce matin-là, le personnel d'exploitation se préparait à mettre en service une unité de traitement dans une raffinerie de pétrole qui produit des matières premières pour l'industrie pétrochimique.

Les industries du raffinage et de la pétrochimie sont généralement incluses dans les secteurs difficiles à électrifier, comprenant également le fer et l'acier, les minéraux (ciment), le raffinage et les industries chimiques, et emploient environ 3,2 millions de citoyens, soit environ 11 % de l'emploi industriel européen total. Les émissions estimées de ces secteurs en 2018 étaient de 530 Mt CO2e, soit 70 % des émissions industrielles totales de l'UE.

La salle de contrôle était remplie d'opérateurs de terrain vêtus de combinaisons vertes qui discutaient de la procédure de mise en service, s'assurant qu'aucun détail n'était omis et que la sécurité était au cœur de toutes les mesures qu'ils prenaient. Un adolescent d'environ 14 ans était la personne la plus jeune de la pièce. Il était le fils d'un opérateur de terrain très expérimenté et suivait de près - au sens propre comme au figuré - les traces de son père. Il était un apprenti industriel, quelqu'un qui un jour prendrait le relais de son père et deviendrait un opérateur expérimenté. Le jeune apprenti était certainement déterminé à apprendre la dynamique complexe qui sous-tend l'exploitation des installations industrielles. Il est l'un des plus d'un million de visages employés dans un secteur qui aura besoin d'une refonte énergétique et technologique pour atteindre ses objectifs de réduction des émissions.

La transition énergétique aura un impact sur les personnes et les processus à l'origine des produits que nous consommons. Le secteur industriel européen et ses employés devront fournir un effort herculéen pour passer d'un système énergétique façonné par la deuxième révolution industrielle mondiale à un système plus respectueux de l'environnement. La transition énergétique va au-delà des émissions et des emplois. Elle doit également permettre d'assurer un avenir prospère aux employés de l'industrie, notamment aux jeunes apprentis qui se sont engagés à contribuer à l'héritage industriel de l'Europe et qui souhaitent faire de la transition énergétique une réalité.

Quels sont les secteurs difficiles à maîtriser ?

WATCH : Le journaliste spécialiste du climat Sam Morgan explique le problème en 2 minutes.

Il s'agit d'industries à forte consommation d'énergie pour lesquelles la transition vers la neutralité climatique constitue un défi extraordinaire, car leurs besoins en énergie et en processus ne seront pas satisfaits commercialement par des technologies telles que l'électrification dans un avenir proche. Dans le cas du ciment, en raison de la nature de la chimie du processus de production, les émissions seront importantes même si la chaleur du processus est générée sans émissions (c'est-à-dire via de l'électricité verte).

De même, dans la fabrication du fer, des agents réducteurs chimiques sont nécessaires, quelle que soit la source d'énergie. Et dans la pétrochimie, certaines conversions entraînent inévitablement un excès de carbone, tandis que d'autres nécessitent des températures très élevées ou sont très sensibles au coût des combustibles et à d'autres facteurs. En outre, la plupart des industries à forte consommation d'énergie dépendent de combustibles fossiles fiables et abordables pour produire la chaleur nécessaire à leurs procédés.

Les industries du ciment, du fer et de la pétrochimie sont profondément ancrées dans notre vie quotidienne et ont énormément contribué à façonner les sociétés dans lesquelles nous vivons et à améliorer notre niveau de vie. Pensez à l'acier utilisé dans l'industrie automobile, au ciment utilisé pour construire nos bâtiments, aux carburants qui permettent de déplacer les biens et les personnes dans différentes régions du monde, aux engrais utilisés dans le secteur agricole ou aux matériaux de base pour les plastiques que nous consommons. Ces industries sont également cruciales pour la construction d'un nouveau système énergétique pour l'Europe - des installations d'énergie renouvelable aux véhicules électriques en passant par les bâtiments à haut rendement énergétique.

Grâce à la mise en œuvre de projets d'efficacité énergétique, de politiques visant à réduire les émissions et au déploiement de technologies innovantes pour diminuer la consommation d'énergie, l'Europe a déjà considérablement réduit les émissions de CO2 de ses industries difficiles à maîtriser. Plus précisément, nous avons enregistré des réductions de près de 30 % entre 1990 et 2018. Toutefois, à partir de cette date, la réduction des émissions de carbone ne peut être que limitée si l'on n'investit pas dans d'autres technologies de décarbonisation, telles que le captage et le stockage du carbone ou le passage des combustibles fossiles aux combustibles à faible teneur en carbone.   

De nombreux projets de décarbonisation industrielle n'ont pas d'analyse de rentabilité positive

Dans toute l'UE, nous voyons presque quotidiennement des annonces de projets visant à décarboniser les installations du secteur industriel. Certains projets ont achevé des études de faisabilité et sont prêts à aller de l'avant - à condition, surtout, que leur analyse de rentabilité soit positive. Il ne suffit pas de construire de nouvelles installations, il faut aussi leur offrir un marché sur lequel elles puissent fonctionner.

Le financement et le soutien politique existants sont insuffisants pour réaliser nombre de ces projets. Un exemple est le projet H-vision dans le port de Rotterdam, le plus grand port de l'UE et l'un des principaux clusters industriels de l'UE. H-vision a des plans solides pour produire de l'hydrogène à faible teneur en carbone à partir des gaz industriels résiduels des raffineries qui sont actuellement utilisés comme combustible dans le bouquet énergétique des installations. Le projet permettrait à diverses industries, principalement des raffineries et des centrales électriques, de se décarboniser en remplaçant le gaz naturel, les gaz industriels résiduels et le charbon par de l'hydrogène à faible teneur en carbone. En outre, il jetterait également les bases d'une future intégration de l'hydrogène renouvelable. Toutefois, le régime néerlandais de subventions SDE++, qui encourage les technologies de décarbonisation, ne soutient pas la production d'hydrogène à faible teneur en carbone comme carburant.

Dans la péninsule ibérique ensoleillée, il est prévu de construire des électrolyseurs de 800 MW pour produire de l'hydrogène vert pour l'industrie des engrais, mais ces projets nécessiteront un soutien supplémentaire pour leur mise en œuvre complète. D'autres exemples dans l'industrie sidérurgique incluent l'adoption du captage et du stockage du carbone et de l'hydrogène pour réduire les émissions en France. De nombreux projets ont été préqualifiés pour les projets importants d'intérêt commun de l'UE, comme l'installation de production d'hydrogène vert de 500 MW à Rotterdam, qui en est au stade de l'étude de faisabilité. 

Le dénominateur commun de bon nombre des projets annoncés est l'inconnu, tant en termes de calendrier que d'analyse de rentabilité. En outre, les infrastructures nécessaires à la décarbonisation du secteur industriel dépassent souvent le cadre des projets annoncés, ce qui souligne l'ampleur du défi à relever pour les industries à forte intensité énergétique.

Une myriade d'incertitudes pour investir dans la décarbonisation industrielle

Les technologies permettant d'atteindre la neutralité carbone sont arrivées à maturité, mais les coûts d'investissement initiaux élevés et les coûts de production plus élevés sans que les clients soient prêts à payer pour la "prime" à la propreté constituent des obstacles importants à leur déploiement.

L'avenir incertain du réseau gazier européen crée des réserves supplémentaires sur les technologies qui seront sélectionnées pour fournir des molécules de gaz décarbonées. La Commission européenne doit présenter une révision du paquet gaz en décembre 2021 afin de faciliter l'entrée sur le marché des gaz renouvelables et à faible teneur en carbone dans le système gazier européen. Les molécules de méthane fossile devraient être progressivement remplacées par le biométhane et l'hydrogène pour fournir de l'énergie aux secteurs de l'économie qui auront besoin du gaz comme source d'énergie, ce qui inclut le secteur industriel. La révision du paquet gaz est un sujet sensible en Europe, car elle déterminera la manière dont la transition du réseau gazier se fera et le rôle du gaz à faible teneur en carbone dans cette transition. Mais quels seront les critères d'acceptation de l'hydrogène à faible teneur en carbone ? À l'heure actuelle, il est difficile de le savoir, tant pour les analystes que pour les industriels désireux de réaliser des investissements.

Il est nécessaire de mettre en place un système de comptabilisation des émissions de GES solide, transparent et vérifiable pour le développement du marché naissant du gaz réduit. Le système devrait être dénommé principalement en termes de kilogrammes de gaz à effet de serre rejetés pour produire un kilogramme d'hydrogène , au lieu d'un code de couleur.

Mais comment le paquet gaz abordera-t-il la question des importations d'hydrogène pour garantir que les seuils d'émissions de GES pour les importations de vecteurs énergétiques propres tels que l'hydrogène soient harmonisés avec les critères d'acceptation de l'UE, sur la base d'une méthodologie de calcul des GES identique ? Peut-être avec la certification de l'hydrogène et les garanties d'origine (GO). Un système de certification solide est nécessaire pour donner confiance aux parties prenantes de la chaîne de valeur, tandis que le niveau de complexité doit être équilibré par rapport aux caractéristiques d'un marché de l'hydrogène naissant. La certification et les GO doivent également être alignées entre les pays de l'UE et les pays tiers afin de faciliter le commerce transfrontalier et l'importation/exportation d'hydrogène à faible teneur en carbone. Comprendre comment tout cela fonctionnerait soulève des questions difficiles (par exemple, les émissions de carbone intégrées très élevées associées à certains panneaux photovoltaïques) qui ne sont pas encore résolues.

Les questions non résolues freinent les investissements. Personne ne souhaite soutenir la version industrielle de Betamax et voir son investissement partir en fumée en raison de contraintes ou d'incohérences politiques. Mais si l'on n'y parvient pas, la décarbonisation industrielle risque d'être encore retardée.

Le choix du moment est crucial. L'Europe est encore en train de décarboniser son réseau électrique. En 2020, les énergies éolienne et solaire ont généré environ un cinquième de l'électricité européenne. La production d'énergie solaire a augmenté de 9 % et celle d'énergie éolienne de 15 % par rapport à 2019. Malgré la croissance encourageante de la part d'énergie solaire et éolienne, la croissance de la production d' énergies renouvelables doit presque tripler pour atteindre les objectifs de l'Europe en 2030. Certaines études prévoient la nécessité d'une augmentation de la production d'électricité de 2 070 TWh par rapport à 2015. Cela représente près de quatre fois la consommation totale d'électricité en Allemagne en 2019. Alors que l'hydrogène vert à 100 % est considéré comme l'objectif final de la stratégie européenne pour l'hydrogène, l'utilisation d'électricité renouvelable pour produire de l'hydrogène alors que le réseau n'est pas entièrement décarboné pourrait constituer une approche contre-intuitive du déploiement des ressources.

Le volume reste la question centrale. La conversation sur le climat à Bruxelles a généralement été détournée par des arguments sur les mérites des énergies renouvelables par rapport aux énergies à faible teneur en carbone ou à l'hydrogène bleu. En réalité, la conversation que nous devons avoir porte sur la façon dont nous pouvons produire suffisamment d'hydrogène pour sevrer le système énergétique des combustibles fossiles qui ne faiblissent pas. Une fois ce défi bien compris, nos discussions politiques seront beaucoup plus axées sur la tâche de décarbonisation de l'industrie.

Conclusion

Pour l'Europe, la décarbonisation de ses activités industrielles nécessite une approche globale dans laquelle les technologies de la boîte à outils de la décarbonisation sont déployées à la bonne étape du parcours de transition énergétique, dans le secteur le plus approprié. Le secteur industriel joue un rôle essentiel dans la transformation vers une économie neutre sur le plan climatique. Des politiques et un soutien financier au niveau de l'UE et des États membres sont nécessaires pour que l'industrie réduise son empreinte carbone et reste compétitive dans un monde globalisé.

Le paquet Fit for 55 a été publié par la Commission européenne en juillet 2021. S'il représente une étape importante vers la création d'un cadre législatif permettant d'atteindre les objectifs climatiques de l'Europe, la route à parcourir pour parvenir à la décarbonisation industrielle est longue et pleine d'incertitudes. Les institutions de l'UE et les États membres devront se concentrer sur des politiques adaptées à la complexité du défi de la décarbonisation et travailler avec les acteurs industriels pour atteindre la réduction des émissions souhaitée.

Il convient de créer un cadre politique approprié autour de l'hydrogène à faible teneur en carbone afin de fournir les incitations adéquates aux investissements. Des mécanismes d'action tels que les contrats sur le carbone pour la différence pourraient soutenir le développement de technologies industrielles à faible intensité de carbone, comme l'hydrogène et le captage et le stockage du carbone, afin d'accélérer la décarbonisation du système industriel européen.

En créant un cadre politique cohérent, en établissant des mécanismes de financement et en offrant aux investisseurs un environnement propice à la concrétisation des projets de décarbonisation, l'Europe sera en mesure d'offrir un avenir viable à plus de trois millions de personnes employées dans ses industries à forte intensité énergétique et d'exporter un modèle de décarbonisation industrielle dans le monde.

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