Pour parvenir à un secteur sidérurgique américain net zéro, il faudra investir dans une nouvelle production d’acier primaire à faibles émissions.
Dans une grande année pour l’action climatique, 2022 a vu les États-Unis doubler leurs stratégies et mécanismes pour accélérer leur économie vers l’atteinte du zéro net. Ces incitations aux niveaux étatique et fédéral (y compris la loi CHIPS et la science, la loi sur l’investissement et l’emploi dans les infrastructures et la loi sur la réduction de l’inflation) promettent de réduire les émissions dans les secteurs clés, de renforcer les communautés et d’offrir de nouvelles opportunités de développement. Il s’agit d’un coup de pouce essentiel pour les industries lourdes américaines, en particulier le secteur sidérurgique, qui a besoin d’instruments à la fois réglementaires et économiques pour effectuer une transition efficace.
L’industrie sidérurgique américaine revendique l’une des empreintes d’émissions mondiales les plus propres en raison de son taux de recyclage élevé de la ferraille. Environ 70 % de l’acier fabriqué aux États-Unis provient de cette ferraille recyclée (appelée acier secondaire) et est produit dans des fours à arc électrique (EAF, également appelés mini-usines).
La collecte, le tri et le marché de la ferraille sont bien exécutés, avec un taux de recyclage compris entre 80 et 90 %. Mais l’approvisionnement en ferraille est fondamentalement limité par la vitesse à laquelle les produits contenant de l’acier comme les voitures, les bâtiments et les appareils électroménagers arrivent en fin de vie. Cela signifie que même si les fournisseurs basés sur la ferraille se développent et tentent de gravir l’échelle de qualité dans des secteurs comme l’automobile, la réalisation d’un secteur de l’acier net zéro nécessitera toujours des investissements dans de nouveaux aciers primaires à base de minerai à faibles émissions. En fait, la poignée d’actifs sidérurgiques à base de minerai dans le Midwest représente de manière disproportionnée environ 73 % des émissions du secteur en raison de la consommation d’énergie plus élevée et de la dépendance au charbon.
La situation est similaire à l’échelle mondiale, avec une dépendance encore plus élevée à l’acier à base de minerai. Cependant, les pionniers de l’industrie s’efforcent déjà de réduire les émissions grâce à la capture du carbone ou à des voies d’hydrogène renouvelable pour répondre à l’appétit de la demande des acheteurs.
Cette dynamique, alimentée par des partenariats public-privé, indique l’appétit, en particulier pour les régions naturellement favorisées, de revendiquer des parts de marché dans l’acier différencié à faibles émissions. Les dispositions de l’IRA et d’autres aides fédérales combinées à des chaînes d’approvisionnement locales et à une solide base de compétences offrent aux producteurs américains une fenêtre d’opportunité pour produire l’acier à faibles émissions le plus compétitif au monde (pièce 2) – améliorant ainsi la balance commerciale américaine. .
Point de décision
L’intensité des émissions de la production mondiale d’acier a régulièrement augmenté au cours des 10 dernières années, principalement en raison de la nouvelle production en Chine. À l’inverse, l’intensité des émissions d’acier aux États-Unis a été réduite de 17 % depuis 2014, en raison d’une part croissante de la production provenant des FEA et des optimisations énergétiques dans les installations intégrées. Ces étapes, ainsi que l’établissement d’objectifs climatiques pour l’entreprise, indiquent un mouvement dans la bonne direction. Cependant, si nous approfondissons un peu l’évaluation de l’alignement climatique au niveau de l’entreprise pour les producteurs américains (pièce 3) qui s’appuient sur la technologie des hauts fourneaux, il est clair qu’un changement technologique majeur est nécessaire pour converger vers une trajectoire de 1,5 °C.
Étant donné que près de la moitié des actifs sidérurgiques primaires font face à des investissements majeurs cette décennie pour prolonger leur durée de vie opérationnelle, le choix de passer à la technologie de réduction directe utilisant du gaz naturel pourrait être la première étape pour maintenir le développement durable du Midwest, aidant la région à rivaliser avec moins des bases de production traditionnelles sont appelées à se développer ailleurs dans le pays.
Fait encourageant, les subventions offertes par le crédit d’impôt pour la production d’hydrogène (PTC) offrent une opportunité de passer à l’hydrogène renouvelable en utilisant cette même technologie de réduction directe (Figure 4). Cela pourrait déplacer les sites de production les plus rentables vers ceux qui combinent du minerai de fer à faible coût avec des facteurs de capacité d’énergie renouvelable élevés (au lieu de combustibles fossiles à faible coût), invitant de nouvelles régions des États-Unis à établir une sidérurgie à faibles émissions. Une tendance similaire se produit à l’échelle mondiale alors que ces régions naturellement avantagées explorent les options pour s’intégrer dans une nouvelle chaîne d’approvisionnement en acier à faibles émissions.
Les exploitants de hauts fourneaux américains ont eu recours à une stratégie consistant à posséder et à exploiter des actifs d’extraction de charbon et de coke en amont pour éviter les fluctuations des prix des combustibles fossiles. Le passage à la technologie de réduction directe avec le gaz naturel peut toutefois exposer les producteurs à cette volatilité. À leur apogée, les prix du gaz naturel étaient 2,5 fois plus élevés que les moyennes historiques et n’ont pas encore baissé (le tableau 5 compare les coûts de l’énergie). Pour avoir une assurance sur les prix des aliments pour animaux et du carburant, les producteurs pourraient chercher à appliquer le même modèle commercial avec l’hydrogène renouvelable, car il permet une stabilité des prix à plus long terme compte tenu de sa nature à faible coût marginal.
Agir maintenant pour assurer la compétitivité des États-Unis
L’industrie sidérurgique américaine est déjà venue ici. Dans les années 1960, une nouvelle technologie (les fours à oxygène de base) offrait aux sidérurgistes une baisse des coûts ainsi qu’une amélioration des performances environnementales et de sécurité. Les opérateurs américains ont été plus lents à adopter cette technologie que leurs homologues internationaux, ce qui a érodé la compétitivité. Le résultat? L’industrie sidérurgique américaine est passée de moins de 2 % d’importation d’acier en 1950 à 17 % seulement 25 ans plus tard. Cela a provoqué l’arrêt d’environ 75 % de la flotte américaine de hauts fourneaux du milieu des années 1970 à 2000.
L’industrie se trouve aujourd’hui dans une position similaire. Compte tenu des pilotes technologiques récents et de la baisse continue des coûts des énergies renouvelables et des électrolyseurs, la fabrication d’acier à base d’hydrogène est devenue une alternative viable. Le récent soutien politique fédéral sous la forme du crédit d’impôt pour l’hydrogène a maintenant poussé la fabrication d’acier à base d’hydrogène à la parité des coûts aux États-Unis. En travaillant avec les décideurs politiques des États, les communautés locales, la main-d’œuvre et d’autres parties prenantes (figure 7), les sidérurgistes américains peuvent cette fois mener l’adoption de cette nouvelle technologie.
Cette approche écosystémique s’appuie sur d’autres initiatives clés nécessaires à la transition de l’industrie sidérurgique américaine. Par exemple, les banques signataires des principes de l’acier durable sont bien placées pour aider à fournir le financement requis à leurs clients, RMI travaille avec des acheteurs d’acier pour agréger une demande propre, et des organisations localisées comme ORVI cartographient le potentiel de développement régional associé à une transition d’actifs spécifique. . En travaillant avec cet éventail de parties prenantes et d’initiatives, les sidérurgistes américains peuvent créer une industrie plus forte, plus résiliente et à faibles émissions.
Par Chathurika Gamage, Kaitlyn Ramirez, Nick Yavorsky, Lachlan Wright © 2021 Rocky Mountain Institute. Publié avec permission. Publié à l’origine sur RMI.
Photo présentée par Peter Herrmann sur Unsplash.
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