La décarbonation de l’industrie vise à réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) provenant des activités industrielles. C’est une priorité cruciale pour atteindre les objectifs climatiques fixés par la France et l’Union Européenne et un pilier majeur de la transition énergétique et un enjeu de souveraineté et d’indépendance énergétiques de la France.
Les émissions industrielles de GES proviennent de plusieurs sources principales :
- Combustion de combustibles fossiles (77 %) : Utilisation de charbon, gaz naturel, et pétrole pour les besoins énergétiques.
- Réactions chimiques (14 %) : Émissions dues aux procédés industriels comme la clinkérisation dans la production de ciment.
- Autres GES (9 %) : Emissions de gaz industriels tels que les hydrofluorocarbures (HFC) et le protoxyde d’azote (N2O).
Les solutions sont donc diverses et nécessitent d’actionner plusieurs leviers.
La décarbonation de l’industrie est impérative pour limiter le réchauffement climatique à 1,5 °C, conformément aux engagements de l’Accord de Paris. Parallèlement, elle présente des opportunités économiques, comme la réduction des coûts énergétiques, l’innovation technologique et la création d’emplois verts. Cependant, elle pose également des défis, notamment en termes de compétitivité et d’adaptation des infrastructures.
Les entreprises doivent adapter leurs procédés pour rester compétitives tout en réduisant leurs émissions. L’innovation est un levier clé pour atteindre cet objectif, avec des technologies émergentes et des pratiques industrielles plus durables. La recherche et développement (R&D) joue un rôle crucial dans la mise au point de solutions efficaces et économiquement viables.
Enfin, il est nécessaire d’appréhender la transition sociale qui doit accompagner la transition environnementale afin que cette transformation soit équitable et inclusive. Cette transition sociale vise à atténuer les impacts négatifs sur les travailleurs et les communautés et se traduit en termes d’actions pour l’emploi, les compétences et la formation, l’inclusion et la justice climatique, le partage équitable des efforts et des richesses, et la gestion coordonnée au niveau local et territorial.
Soutien et financement : des leviers pour réussir la transition bas carbone
Pour réduire ces émissions, plusieurs leviers technologiques et stratégiques peuvent être mis en œuvre.
Sobriété et efficacité énergétique
- Sobriété énergétique : Cela implique la réduction de la consommation d’énergie et de matières premières par une gestion plus rigoureuse des ressources et l’élimination des gaspillages. Des mesures de sobriété peuvent inclure la reconfiguration des processus industriels pour minimiser les besoins en énergie ou en matières premières, ou encore la mise en place de systèmes de gestion de l’énergie.
- Efficacité énergétique : Il s’agit d’améliorer la performance des technologies et des procédés afin de consommer moins d’énergie pour une même production. Cela peut passer par le remplacement d’équipements obsolètes par des versions plus performantes, l’isolation thermique des installations, l’optimisation des procédés industriels pour réduire les pertes énergétiques, et l’ajout d’équipements auxiliaires comme les échangeurs de chaleur.
- Récupération de chaleur fatale : Cela consiste à valoriser les gisements de chaleur perdue lors des processus industriels. Cette chaleur peut être réutilisée pour des besoins internes ou exportée via des réseaux de chaleur.
- Pour les gisements de chaleur à haute température : la chaleur peut être directement utilisée dans d’autres processus industriels ou transférée à des réseaux de chaleur urbains.
- Pour les gisements de chaleur à basse température : l’utilisation de pompes à chaleur peut réhausser la température de cette chaleur, permettant ainsi de l’utiliser pour des processus nécessitant des températures plus élevées.
Modification des intrants matières
Repenser les flux de matières premières est aussi un moyen de réduire les émissions de GES.
- Incorporation de matière recyclée : Utiliser des matières premières recyclées permet de réduire les émissions liées à l’extraction et à la transformation des matières premières vierges. Par exemple, l’utilisation de ferraille dans la production d’acier ou de papier recyclé dans la production de papier-carton.
- Substitution par des intrants décarbonés : Remplacer les matières premières traditionnelles par des alternatives moins émettrices. Par exemple, utiliser des argiles calcinées au lieu de clinker pour la production de ciment, ou des matériaux biosourcés pour remplacer les matériaux synthétiques.
Substitution des Énergies Carbonées
- Énergies renouvelables thermiques : Intégrer des sources d’énergie renouvelable telles que la biomasse, la géothermie ou le solaire thermique dans les processus industriels pour remplacer les combustibles fossiles.
- Électrification directe : Remplacer les procédés utilisant des combustibles fossiles par des technologies électriques, comme les pompes à chaleur ou les recompressions mécaniques de vapeur. Ces technologies permettent une utilisation plus efficiente de l’énergie et facilitent l’intégration des énergies renouvelables dans le mix énergétique industriel.
- Électrification indirecte : Utiliser de l’hydrogène renouvelable ou bas carbone pour des procédés nécessitant des températures très élevées, où l’électrification directe n’est pas encore viable.
Captage et Stockage du CO2
En dernier recours, pour les émissions résiduelles incompressibles, le captage et le stockage géologique du CO2 peuvent être envisagés. Toutefois, cette solution dépend de la proximité des capacités de stockage et de la viabilité technico-économique des infrastructures d’acheminement du CO2.
- Captage : Développer des technologies pour capturer le CO2 émis lors des processus industriels avant qu’il n’atteigne l’atmosphère. Cette étape peut être réalisée à la source d’émission, comme les cheminées d’usines.
- Stockage (CCS) : Stocker géologiquement le CO2 capturé dans des formations souterraines stables, telles que des aquifères salins ou des gisements de pétrole et de gaz épuisés.
- Valorisation (CCU) : Utiliser le CO2 capté comme matière première pour produire des carburants synthétiques, des produits chimiques ou des matériaux de construction, assurant ainsi une séquestration à long terme du carbone.
Les défis de la décarbonation
La décarbonation de l’industrie présente plusieurs défis majeurs :
- Choix technologiques : Identifier et mettre en œuvre les technologies les plus adaptées à chaque secteur et site, en tenant compte de leur maturité, coût et efficacité.
- Maintien de la compétitivité : Assurer que les entreprises industrielles restent compétitives face à l’augmentation des coûts liés au CO2 et à l’énergie, tout en mettant en œuvre des mesures de décarbonation sui peuvent être lourdes au niveau capitalistique et représenter d’importants investissements.
- Adaptation des emplois et compétences : Former et reconvertir les travailleurs pour qu’ils acquièrent les compétences nécessaires à l’utilisation et à la maintenance des nouvelles technologies de décarbonation.
- Infrastructures nécessaires : Développer et renforcer les infrastructures nécessaires pour une énergie décarbonée, telles que les réseaux d’électricité pour l’électrification des procédés industriels et les infrastructures de distribution d’hydrogène renouvelable.
Soutien et financement : des leviers pour réussir la transition bas carbone
La transition vers une économie bas carbone nécessite des investissements significatifs, mais les coûts de l’inaction face au changement climatique sont bien plus élevés.
Pour aider les entreprises dans cette transition vers une industrie décarbonnée, divers mécanismes de soutien et de financement sont disponibles tant au niveau national qu’européen.
En France, le gouvernement engage plusieurs plans (France Relance, France 2030, France Nation Verte, PIA …) pour décliner une série de mesures en faveur de la transition environnementale des entreprises, comme par exemple :
- Le Crédit d’Impôt pour l’Industrie Verte (C3IV) qui permet aux entreprises de bénéficier de réductions fiscales pour les investissements réalisés dans des technologies vertes et durables
- Le Fonds Vert : dispositif mis en place pour accélérer la transition écologique dans les territoires, destiné à financer des projets présentés par les collectivités territoriales et leurs partenaires publics ou privés dans trois domaines : performance environnementale, adaptation du territoire au changement climatique et amélioration du cadre de vie.
Bpifrance (Banque publique d’investissement) est aussi impliquée et propose par exemple le Prêt Vert, destiné aux PME et ETI pour financer des projets de transition énergétique et écologique, comme l’amélioration de l’efficacité énergétique ou le développement de technologies bas carbone. Bpifrance offre également des subventions et des garanties pour soutenir les investissements dans des projets de décarbonation.
Mais c’est principalement l’ADEME, L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie, qui au niveau national pilote et coordonne ces actions de transformation de l’outil industriel, et qui soutient les projets de décarbonation et la production de chaleur renouvelable, en substitution des énergies fossiles, avec notamment :
- Les appels à projets : L’ADEME lance régulièrement des appels à projets pour financer des initiatives innovantes dans les domaines de l’efficacité énergétique, de l’économie circulaire, et des énergies renouvelables. Par exemple des appels à projet Decarb Ind/Ind+
- Le programme PACTE Industrie : Ce programme soutient les entreprises dans la réalisation de diagnostics énergétiques et de plans de décarbonation. Il propose également des aides pour l’investissement dans des technologies vertes.
- Le fonds chaleur : qui soutient les projets visant à produire de la chaleur renouvelable (biomasse, géothermie, solaire thermique) et à améliorer l’efficacité des réseaux de chaleur.
L’ADEME établit aussi établit des Plans de Transition Sectoriels (PTS) pour les 9 secteurs de l’industrie dits énergo-intensifs pour éclairer les choix complexes et modéliser des trajectoires d’investissement pour les décarboner. Ces plans, réalisés en concertation avec les industriels, présentent des scénarios détaillant les aspects technologiques et économiques, ainsi que des pistes d’actions pour atteindre les objectifs de la Stratégie Nationale Bas Carbone.
En Europe, la Commission Européenne définit différents régimes d’aide (comme le RGEC, Règlement général d’exemption par catégorie et l’ETCT, Encadrement temporaire des aides d’État) et déploie plusieurs programmes pour promouvoir et financer la décarbonation et la transition environnementale ; par exemple :
- Horizon Europe : Le programme de recherche et d’innovation de l’Union européenne offre des financements pour des projets visant à développer des solutions innovantes pour lutter contre le changement climatique, notamment dans les domaines de l’énergie propre, de la mobilité durable, de l’agriculture durable, etc.
- LIFE Programme : Ce programme de financement de l’Union européenne soutient les projets environnementaux et climatiques, y compris ceux axés sur la décarbonation et la réduction des GES. Il finance des projets pilotes, des démonstrations et des projets de meilleure pratique dans différents secteurs.
- Innovation Fund : Financement de projets de technologies innovantes de décarbonation dans les secteurs industriels et énergétiques. Il est financé par les revenus issus du système d’échange de quotas d’émission de l’Union européenne (EU ETS)
- InvestEU : Programme d’investissement qui mobilise des fonds publics et privés pour des projets de durabilité, y compris la transition énergétique.
- Fonds européen de développement régional (FEDER) : Il finance des projets visant à renforcer la compétitivité et le développement économique des régions européennes. Une partie de ces fonds est spécifiquement allouée à des projets liés à la transition écologique, tels que les infrastructures de transport durables, les énergies renouvelables, et l’efficacité énergétique des bâtiments.
- Fonds de transition juste (JTF) : Mis en place dans le cadre du Pacte vert pour l’Europe, ce fonds vise à soutenir les régions et les secteurs économiques les plus touchés par la transition vers une économie bas carbone. Il finance des projets visant à assurer une transition équitable pour les travailleurs et les communautés concernées, en mettant l’accent sur la reconversion industrielle, la formation professionnelle, et la création d’emplois verts.
- Fonds européen agricole pour le développement rural (FEADER) : Ce fonds soutient le développement rural dans l’Union européenne, en finançant des projets visant à promouvoir la transition écologique dans le secteur agricole. Cela peut inclure des initiatives de préservation de l’environnement, d’agriculture biologique, et de diversification des activités agricoles.
- Fonds social européen (FSE) : Il vise à soutenir l’emploi, la formation professionnelle et l’inclusion sociale dans l’Union européenne. Certains programmes financés par le FSE sont spécifiquement axés sur la transition vers une économie verte, en offrant des formations dans des domaines tels que les énergies renouvelables, l’efficacité énergétique, et les technologies environnementales.
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