L’acier zéro carbone peut rendre les voitures électriques plus vertes

De l’acier décarboné, voilà ce que va commencer à acheter Volvo, a annoncé le groupe le 16 janvier. Le constructeur automobile vient en effet de dévoiler avoir passé un accord avec le groupe SSAB pour acheter de l’acier écologique produit par son usine expérimentale Hybrit.

Pour développer ce produit innovant, cette aciérie s’est détournée du charbon traditionnellement utilisé pour alimenter les fourneaux nécessaires au processus : Hybrit utilise de l’hydrogène, un gaz qui n’émet pas d’émissions de CO2 lorsqu’il est utilisé.

Volvo va acheter de l'acier zéro carbone à l'aciérie Hybrit du groupe SSAB

Source : Volvo

L’acier zéro carbone a besoin d’hydrogène vert

Le fait d’utiliser de l’hydrogène ne serait toutefois pas suffisant, en soi. Pour que l’acier ainsi produit ne soit pas responsable d’émissions de gaz à effet, il faut que l’usine utilise de l’hydrogène vert, c’est-à-dire de l’hydrogène produit grâce à un procédé écologique : la décomposition de l’eau. L’idée ici est de « dissocier les atomes de dioxygène et de dihydrogène combinés dans les molécules d’eau (selon la réaction H2O -> H2 + 1/2 O₂) », explique le CEA sur son site. Le procédé le plus utilisé pour cela est l’électrolyse : la décomposition chimique de l’eau en dioxygène et dihydrogène sous l’action d’un courant électrique.  Si l’électricité utilisée ne provient pas de centrales à charbon, mais de filières vertes (solaire, éolien, etc.), comme c’est le cas de l’hydrogène utilisé par Hybrit, on peut alors parler d’hydrogène vert.

La production d’acier émet beaucoup de CO2

Le développement de l’acier décarboné est une bonne nouvelle car cette industrie génère pour l’heure beaucoup de CO2 — elle est responsable, à elle seule, de 7 % des émissions de gaz à effet de serre.  C’est d’ailleurs une des conditions sine qua non à la production de voitures réellement vertes. Comme le rappelle le média américain Quartz, un tiers des émissions générées par la fabrication et l’assemblage d’une  voiture provient en général de l’acier. Même si elles utilisent de l’énergie produite par des panneaux solaires ou des éoliennes, les voitures électriques sont donc toujours responsables d’émissions de CO2 en raison de l’acier qu’elles contiennent.

Avec un client comme Volvo, la filière de l’acier décarboné gagne un partenaire de poids dans son camp, ainsi qu’une jolie vitrine. Des entreprises comme Tesla qui mettent beaucoup leur faible empreinte environnementale en avant devront certainement suivre le mouvement si elles veulent conserver leur image écolo.

La filière de l’acier décarboné a toutefois beaucoup de défis à relever. Pour l’heure, l’hydrogène vert ne représente dans le monde qu’une faible portion de l’hydrogène total produit. Il est vrai qu’il coûte plus cher à produire. Selon le Centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique (Citepa), tandis que la production d’hydrogène gris coûte environ 1,5 €/kg dans l’UE, celle de l’hydrogène vert se situe entre 2,5 à 5,5 €/kg.

Doper le développement des aciéries écolos

Résultats des courses : seules 2 mégatonnes d’hydrogène vert sont produites par an. Bien loin des quantités nécessaires pour verdir les filières qui en utilisent ou le feront à l’avenir.  Les aciéries, à elles seules, auront besoin de 122 mégatonnes d’ici 2050, indique ainsi Quartz. Et bien d’autres secteurs (celui des transports, avec le fret notamment) auront probablement d’avoir besoin d’hydrogène vert pour réaliser leur transition écologique.

Le coût de l’hydrogène devrait cependant baisser significativement si l’on « massifie » la production d’électrolyseurs et de piles à combustible et que l’on fait baisser le coût de l’électricité verte (avec de l’éolien en mer par exemple). La situation évolue d’ailleurs déjà dans le bon sens : « Depuis 2002-3, le prix des piles à combustible a été divisé par 50, et la performance améliorée d’autant. Il reste une deuxième rupture à réaliser pour les rendre encore plus compétitives, mais l’accélération s’est accentuée ces 3 ou 4 dernières années », note ainsi, dans Capital, Daniel Hissel, directeur adjoint de la Fédération de Recherche Hydrogène (FRH2) du CNRS.

On peut également s’attendre à une hausse importante des volumes d’hydrogène vert produit dans les années à venir. De nombreux pays ont en effet des programmes ambitieux pour le développer. Rien qu’à la fin du mois de mai, plusieurs annonces ont été faites en ce sens : le 24 mai, le gouvernement espagnol a ainsi annoncé investir 1,5 milliard d’euros sur cette innovation. Et le 25 mai, le géant chinois Sinopec a dévoilé un projet de centrale d’hydrogène vert basée à Ordos en Mongolie. La France mise également elle aussi beaucoup sur cette innovation : elle a annoncé à l’automne 2020 un plan hydrogène de 7 milliards d’euros.

La hausse de la production hydrogène vert est décisive pour que les aciéries tiennent leurs objectifs environnementaux. Comme le note Quartz, cinq des six plus producteurs d’acier (notamment le chinois Baowu Steel Group) se sont engagés à atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. Et les autres techniques permettent de réduire les émissions de ces industries, notamment le recyclage de l’acier et capture des émissions à la sortie des fourneaux, ne suffiront sans doute pas à elle seule à le tenir. Le partenariat de Volvo avec SSAB n’en est qu’à ses débuts : la première livraison d’acier devrait se faire cette année, mais l’usine Hybrit ne tournera à plein rythme qu’en 2025. Mais il constitue une étape très importante pour démontrer la viabilité de la technologie. Volvo pourra d’ici là contrôler la qualité des voitures pilotes fabriquées avec ce nouveau type d’acier.