Véritable progrès de l'acier vert

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Le think tank britannique ReThink Energy a publié son dernier rapport sur la transition de l'industrie sidérurgique, Green Steel Premium, Myth or Reality. Le véritable acier vert est possible, et maintenant probable. Ils examinent les effets de l'invasion russe de l'Ukraine et l'impact subséquent sur le prix de l'énergie, ainsi que les impacts de la loi américaine sur la réduction de l'inflation.

Électrification de la sidérurgie. Graphique avec l'aimable autorisation de ReThink Energy.

Ils prédisent l'électrification rapide de l'industrie sidérurgique mondiale au milieu de la prochaine décennie - voir le graphique ci-dessus. L'industrie aura du mal à se décarboner, mais pas impossible grâce à l'hydrogène vert.

Les coûts d'entrée du minerai de fer, du charbon, du gaz naturel, de l'hydrogène et de l'électricité dictent à quel point l'acier sera bon marché ou cher.

Il existe deux principaux modes de production primaire de l'acier : "la voie BF/BOF (voie haut-fourneau/four à oxygène basique) et la voie DRI/EAF (réduction directe du fer/four à arc électrique)". La filière BF/BOF "représente 69% de la production mondiale et nécessite du minerai de fer comme matière première qui est réduit dans un haut fourneau à 1 000 degrés Celsius à l'aide de charbon à coke en l'absence d'air. L'oxygène éliminé réagit avec le carbone et produisant des émissions de CO2. La fonte liquide est le produit principal d'un haut fourneau qui est ensuite déplacé vers un four à oxygène basique où l'oxygène est insufflé à travers le liquide afin d'abaisser sa teneur en carbone et de produire finalement de l'acier brut liquide. Chrome et nickel font partie des nombreux éléments et composés qui peuvent être ajoutés à l'acier brut - formant de l'acier inoxydable dans ce cas - pour produire l'une des 2 500 nuances d'acier différentes utilisées aujourd'hui."

1,9 tonnes d'émissions de CO2 sont produites par tonne d'acier.

Dans les procédures DRI/EAF, "la première étape est la réduction directe du fer qui prend le minerai de fer et le réduit avec de l'hydrogène ou du gaz naturel et du dioxyde de carbone à 800 degrés Celsius afin de créer de l'éponge de fer. Celui-ci est ensuite fondu dans un appareil électrique four à arc pour créer de l'acier brut liquide."

La production d'une tonne d'acier via la voie DRI/EAF nécessite entre 3,5 MWh et 5,0 MWh d'apport énergétique total. Actuellement, cela dégage 1,15 tonne de CO2 par tonne d'acier produite. Le potentiel de décarbonisation de la voie DRI est bien plus important que la voie BF/BOF en utilisant uniquement de l'hydrogène vert dans le processus de réduction et de l'énergie renouvelable pour faire fonctionner le four à arc électrique. Il pourrait être possible d'éliminer complètement les émissions partout.

L'acier serait alors désigné par la couleur, acier gris produit à partir d'hydrogène créé à partir de méthane, acier vert produit à partir d'hydrogène créé à partir de l'électrolyse de l'eau et alimenté par des énergies renouvelables.

L'acier produit à partir du recyclage de la ferraille est appelé production d'acier secondaire. Pour l'instant, cela ne représente que 20 % de la production. ReThink Energy s'attend à ce que ce pourcentage atteigne environ 35 % d'ici 2050, à mesure que davantage d'acier est recyclé.

Bien que le minerai de fer soit extrait dans environ 50 pays, la majeure partie provient d'Australie et du Brésil. Les frais d'expédition doivent également être pris en compte dans le coût de production de l'acier, tant pour le minerai de fer que pour le charbon. Le prix du gaz naturel dictera le prix de l'acier à court terme, le prix de l'hydrogène le fera à long terme.

Avec la crise énergétique actuelle, le prix du charbon a grimpé en flèche. Cela semble avoir réduit l'écart entre le coût de l'acier vert et de l'acier traditionnel, rapprochant un peu plus le moment où l'acier vert sape son rival traditionnel.

Alors que la taxe carbone aux frontières européenne est introduite en 2026, les utilisateurs d'acier devront-ils payer une prime pour l'acier vert ? Cela peut valoir la peine d'éviter la taxe et de pouvoir dire aux consommateurs avertis que leurs produits sont fabriqués de manière durable.

ReThink Energy prévoit que l'acier vert sera la forme d'acier la moins chère produite aux États-Unis au cours des 12 prochains mois. L'hydrogène est déjà produit à un prix raisonnable aux États-Unis. Ajoutez à cela la subvention annoncée dans l'IRA, et s'il y a un approvisionnement en hydrogène vert, l'acier vert sera l'acier le moins cher. "Actuellement, le moyen le moins cher de produire de l'acier en Amérique du Nord est le procédé Gas-DRI/EAF - 836,15 $."

L'Union européenne se tournera probablement vers l'Amérique du Nord pour ses importations d'acier en cours. La Russie était le deuxième plus grand exportateur d'acier vers l'UE, mais est en train de mettre fin à ses relations commerciales. D'autres importations continueront à provenir d'Asie et d'autres pays non membres de l'UE. La taxe carbone entrera en jeu, incitant les fournisseurs à rechercher des options plus vertes pour la fabrication de l'acier.

ReThink Energy conclut : « La route semble être tracée pour que l'acier vert non seulement devienne une proposition commerciale attrayante, mais qu'il sape également sévèrement toutes les méthodes de fabrication concurrentes et transforme complètement la part américaine de l'industrie sidérurgique.

L'UE est un peu plus compliquée. Parce qu'elle doit importer toutes les matières premières, la sidérurgie dans l'UE a tendance à être plus chère qu'aux États-Unis. De plus : "Le système européen d'échange de carbone a permis à l'industrie sidérurgique de continuer à recevoir des permis gratuits de pollution par le CO2 au moins jusqu'en 2032, et ainsi les pays européens seront immunisés contre le même type de taxe que les exportateurs extérieurs devront payer pour vendre à l'UE. ."

Graphique avec l'aimable autorisation de ReThink Energy.

Dans l'UE, l'hydrogène vert se vend 10 $/kg principalement parce qu'il doit être importé d'Australie. Une fois qu'il pourra être produit en quantité plus près de chez nous, le prix baissera. L'UE envisage également une subvention à l'hydrogène vert en réponse à l'IRA. Cela pourrait commencer à affecter l'industrie dès la fin de l'année prochaine, date à laquelle l'acier vert sapera tous les autres procédés, à l'exception du BF/BOF traditionnel.

"Alors que l'hydrogène vert continuera de devenir de moins en moins cher, nous prévoyons que l'acier vert sapera la méthode BF/BOF actuelle la moins chère en 2028, lorsqu'une tonne de produit durable coûtera 889,24 $."

La Chine produit 50 % de l'acier mondial, et puisqu'elle utilise la majorité de ce qu'elle produit, il n'y a pas de pressions extérieures pour décarboner l'industrie. L'objectif net zéro de la Chine de 2060 lui donne une grande marge de manœuvre. RE prédit que d'ici 2026, l'acier vert deviendra moins cher que la plupart des autres méthodes de production d'acier, aidé par une croissance de l'industrie locale de l'hydrogène vert.

Graphique avec l'aimable autorisation de ReThink Energy

Sur le plan économique, l'Europe est en tête de la course à l'investissement, avec des investissements privés complétés par des subventions gouvernementales. La Chine et la Corée du Sud sont les leaders en Asie, avec des accords sur l'acier vert conclus avec des constructeurs automobiles allemands. Les États-Unis n'ont que quelques projets de R&D en cours, tandis que le Canada a deux projets d'acier vert à grande échelle.

Ici en Australie, Fortescue Metals et d'autres explorent les méthodes de production. Il existe également des projets en Afrique, au Chili et au Brésil.

RE s'attend à ce que les prix de l'acier vert baissent en raison d'une baisse des coûts de l'hydrogène vert grâce aux subventions et aux taxes sur le carbone. Cela étant, les prix élevés de l'acier vert ne dureront pas longtemps. Au fur et à mesure que de plus en plus de projets pilotes seront mis en place, cela aura un effet positif sur la baisse encore plus importante du prix. Le marché évoluera vers le véritable acier vert.

David Waterworth est un enseignant à la retraite qui partage son temps entre s'occuper de ses petits-enfants et essayer de s'assurer qu'ils ont une planète sur laquelle vivre. Il est long sur Tesla [NASDAQ:TSLA].

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