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Des bactéries engagées pour réduire les émissions des aciéries

Le spectaculaire débarquement d'un des quatre bioréacteurs qui équiperont l'usine de Steelanol, à Gand. ©OPDEBEECK JeroenYm

C'est une première européenne et c'est en Belgique qu'elle aura lieu dès 2022: une aciérie d'ArcelorMittal va transformer ses gaz résiduels en éthanol.

Le géant de la sidérurgie ArcelorMittal parachèvera, d'ici la fin de l'année, la construction à Gand d'une usine d'un genre inédit en Europe. Baptisée Steelanol, la nouvelle unité produira de l'éthanol au départ de gaz récupérés à la sortie des deux hauts-fourneaux de son aciérie installée dans le port de Gand. "Un pas de plus vers une production d'acier neutre en carbone", proclame le groupe qui veut réduire ses émissions de CO2 de 30% d'ici 2030 sur le Vieux continent, avant d'atteindre la neutralité vingt ans plus tard, en 2050. Un long chemin, qui s'explique par l'ampleur de la tâche: la sidérurgie est en effet un des tout gros émetteurs industriels de dioxyde de carbone, à raison d'environ 2 tonnes de CO2 par tonne d'acier produite actuellement.

50
millions de litres
La nouvelle usine produira 50 millions de litres de bioéthanol par an.

La semaine dernière, le site gantois a salué l'arrivée, par bateau, des quatre vastes bioréacteurs qui concentreront l'essentiel du processus de transformation des gaz chez Steelanol. L'occasion de décrire comment cela fonctionne...

Troisième réutilisation

La nouvelle usine recourra à une technologie mise au point par LanzaTech, un groupe américain spécialisé dans la fermentation de gaz. Les gaz résiduels de la production d'acier seront captés et triés: leurs composants en carbone et en hydrogène seront dirigés vers Steelanol. Ajoutons pour être complet qu'ils sont déjà récupérés actuellement, mais pour deux autres réutilisations: une partie de ces gaz sert à réchauffer l'air qui doit atteindre une température de 1.200 degrés pour (ré)alimenter les hauts-fourneaux, tandis qu'une autre partie est transformée en électricité par Engie dans la centrale que l'énergéticien français exploite à côté de l'aciérie, également pour réalimenter celle-ci.

Chez Steelanol, les gaz feront l'objet d'une compression avant d'être injectés dans les bioréacteurs. Ils y seront mélangés à de l'eau, des nutriments et des micro-organismes naturels. Il s'agira de bactéries sélectionnées par LanzaTech selon une méthode brevetée.

"Notre éthanol pourra servir comme biocarburant, avec l'avantage que sa fabrication ne viendra pas concurrencer l'utilisation agroalimentaire de matières premières comme c'est le cas pour les bioéthanols produits au départ de maïs ou d'autres céréales..."
Jan Cornelis
Porte-parole, ArcelorMittal Belgium

Ces bactéries feront alors le gros du travail: elles transformeront par fermentation le carbone et l'hydrogène en éthanol ou alcool éthylique. Le processus sera complété, au sortir des bioréacteurs, par une phase de distillation, pour séparer l'éthanol et l'eau. Pour parfaire la circularité du système, ArcelorMittal flanquera l'unité d'une installation de traitement des eaux. Objectifs: réutiliser l'eau, récupérer les nutriments et, last but not least, récupérer aussi le biogaz issu de la fermentation pour produire de l'énergie.

Deux débouchés

L'usine entrera en activité en 2022 et devrait produire 50 millions de litres d'éthanol durable par an. "Il pourra être utilisé pour deux types d'applications, explique Jan Cornelis, porte-parole d'ArcelorMittal Belgium: il pourra servir comme biocarburant, avec l'avantage que sa fabrication ne viendra pas concurrencer l'utilisation agroalimentaire de matières premières comme c'est le cas pour les bioéthanols produits au départ de maïs ou d'autres céréales ou pour les biodiesels (huile de colza...) ; il pourra également servir de composant de base dans l'industrie chimique comme alternative à certaines matières premières issues du pétrole, pour la fabrication de produits de soins de beauté ou de plastiques notamment".

Outre LanzaTech, deux autres partenaires ont aidé le groupe sidérurgique à monter ce projet: le cabinet de conseil stratégique en énergie durable E4tech et Primetals Technologies, un groupe d'ingénierie et de fourniture de services de cycle de vie pour l'industrie des métaux, tous deux britanniques.

Avant l'entrée en service de Steelanol, il reste à installer la tuyauterie et à raccorder entre eux les différents équipements. Le coût de l'ensemble du projet est budgeté à 165 millions d'euros.

Pareils développements et engagements "sont nécessaires pour que le carbone à usage unique appartienne au passé".
Jennifer Holmgren
CEO, LanzaTech

La nouvelle usine a été conçue avec flexibilité, précise encore ArcelorMittal. Elle pourra fonctionner avec différents types de gaz résiduels, de telle manière que si la technologie de production de l'acier évolue à l'avenir, par exemple avec pour conséquence un apport accru en hydrogène vert, cela n'impactera pas sa propre production d'éthanol.

Pareils développements, ainsi que l'engagement de grands groupes industriels et de gouvernements à les soutenir, "sont nécessaires pour que le carbone à usage unique appartienne au passé", souligne dans le communiqué Jennifer Holmgren, la CEO de LanzaTech. "Cette étape importante nous rapproche de la création d'une économie circulaire du carbone à un moment où toutes les solutions durables sont nécessaires pour résoudre la crise climatique." Reste à voir l'usine tourner...

Le résumé

  • Pour réduire ses émissions de gaz à effet de serre, le sidérurgiste ArcelorMittal investit à Gand dans une nouvelle unité transformant les gaz d'échappement des hauts-fourneaux en éthanol.
  • L'usine commencera à tourner l'an prochain et sera la première du genre en Europe.
  • Ses bioréacteurs feront travailler des bactéries sélectionnées par le partenaire américain LanzaTech.
  • L'éthanol ainsi produit sera fourni aux secteurs des biocarburants et de la chimie.

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