Le principal défi de l'industrie de l'aluminium réside dans la consommation d'énergie des processus industriels qui constituent la base de toute production moderne d'aluminium. L'utilisation généralisée de combustibles fossiles pour alimenter ces processus est la principale raison pour laquelle l'industrie de l'aluminium représente aujourd'hui 2 % des émissions mondiales de CO2e.
Parallèlement, l’aluminium possède des propriétés uniques qui en font un élément essentiel de la transition écologique, la demande devant croître en fonction de la nécessité d’atténuer le changement climatique. C’est le paradoxe auquel l’industrie de l’aluminium doit faire face. Nous devons repenser la manière dont nous produisons l’aluminium et même remettre en question les principes de base de sa production avant que ce métal puisse pleinement jouer son rôle de matériau plus durable pour l’avenir.
Hydro est déterminé à changer la donne pour l'aluminium et à prendre la tête de la transition vers l'aluminium vert pour soutenir les efforts mondiaux visant à décarboner les systèmes énergétiques et les processus de production, à produire de manière circulaire et à recycler les ressources déjà utilisées.
Actuellement, nous sommes en bonne voie pour réduire nos propres émissions de 30 % d’ici 2030 par rapport à 2018. Nous restons déterminés à atteindre des émissions nettes nulles dans la production d’aluminium d’ici 2050 ou avant.
Cela se fera en mettant en œuvre une technologie de pointe et en intensifiant les efforts sur les trois principales voies de la feuille de route de décarbonation de l'entreprise :
- Élimination progressive des sources d’énergie fossiles tout au long de la chaîne de valeur
- Éliminer les émissions directes des processus de production
- Intensifier le recyclage des déchets d'aluminium post-consommation
Pour en savoir plus sur nos efforts de décarbonisation, consultez les sections ci-dessous.
Élimination progressive des énergies fossiles dans la chaîne de valeur
Une matrice énergétique basée sur les énergies renouvelables tout au long de la chaîne de valeur permet à Hydro de fournir de l'aluminium primaire avec une empreinte carbone d'environ un quart de la moyenne mondiale. Pour réduire encore davantage cette empreinte, Hydro s'efforce d'introduire une énergie plus propre, de la mine au métal, à la fois en éliminant progressivement les carburants à forte intensité de carbone et en explorant l'application de sources d'énergie renouvelables dans les étapes de production qui dépendent traditionnellement des combustibles fossiles.
Au Brésil, Hydro procède actuellement à la transition du fioul lourd au gaz naturel pour alimenter le processus de calcination et une partie de la production de vapeur d'Hydro Alunorte, la plus grande raffinerie d'alumine au monde en dehors de la Chine. Ce projet de changement de combustible (anglais) permettra à lui seul de réduire les émissions annuelles de CO2 de la raffinerie de 700 000 tonnes. En outre, Hydro vise à réduire les émissions d'Alunorte de 400 000 tonnes supplémentaires grâce à l'électrification des chaudières à charbon.
Ces deux initiatives sont les principaux éléments permettant à Hydro de mettre en œuvre sa stratégie visant à réduire de 30 % les émissions de gaz à effet de serre tout au long de la chaîne de valeur d'ici 2030. En réduisant l'empreinte carbone des matières premières nécessaires à la fabrication de l'aluminium, Hydro vise à fournir du métal primaire avec une empreinte carbone inférieure à 2 kilos de CO2e par kilo d'aluminium, soit 7 à 8 fois inférieure à la moyenne mondiale de la production primaire d'aluminium de 15,1 (source : IAI).
La refonte de l'aluminium en nouveaux produits est un processus à forte intensité énergétique qui nécessite traditionnellement l'utilisation de combustibles fossiles pour atteindre les températures élevées requises. Hydro mène actuellement des recherches et développe différentes technologies sur plusieurs sites dans le but de passer du gaz naturel aux sources d'énergie renouvelables dans les fours de fonderie.
À Hydro Sunndal, la plus grande usine d'aluminium primaire d'Europe, Hydro prévoit de remplacer le gaz naturel par du biométhane (anglais) d'origine locale. Un projet similaire est en cours de développement à Hydro Karmøy . Hydro a également pour objectif de passer du gaz naturel au biométhane dans les fours de cuisson des installations de production d'anodes de carbone des usines primaires de Sunndal et d'Årdal.
Hydro Sunndal sert également de banc d'essai pour la technologie plasma (anglais) afin d'explorer l'électrification des fours de fonderie en utilisant la même énergie renouvelable qui alimente les fonderies primaires d'Hydro. Si le projet pilote réussit, il pourrait avoir un impact non seulement sur l'industrie de l'aluminium, mais aussi sur d'autres industries difficiles à réduire dans le monde entier.
Dans la nouvelle usine de recyclage de l'aluminium de Høyanger (anglais) , Hydro remplace le gaz naturel par de l'hydrogène vert (anglais) dans l'un des fours de coulée afin de libérer le potentiel de décarbonisation de l'hydrogène dans la production d'aluminium. Le projet pilote s'appuie sur l'expérience acquise lors du premier test industriel mondial d'hydrogène vert (anglais) dans le recyclage de l'aluminium réalisé par Hydro en juin 2023.
La plupart des opérations logistiques étant alimentées par des combustibles fossiles, Hydro s’attaque aux émissions de cette étape cruciale de la chaîne de valeur. Les activités comprennent le transfert du tonnage transporté par camion vers la mer, la barge ou le rail, des efforts accrus pour développer des itinéraires de navigation plus écologiques en collaboration avec les fournisseurs et l’utilisation de la numérisation pour améliorer les structures d’incitation et la transparence. L’ambition est de parvenir à une réduction de 30 % des émissions liées à la logistique d’ici 2030.
Élimination des émissions de processus
En 1886, Charles Martin Hall et Paul Héroult ont découvert de façon indépendante et presque simultanée un procédé industriel de fabrication de l'aluminium, jetant ainsi les bases de toute la production moderne d'aluminium. Cependant, le procédé d'électrolyse Hall-Héroult émet inévitablement du CO2 lorsqu'un courant électrique traverse l'oxyde d'aluminium et le carbone pour former l'aluminium primaire. Hydro remet en question les principes de base de la production d'aluminium en suivant plusieurs voies de développement technologique, notamment un procédé entièrement nouveau et révolutionnaire pour éliminer les émissions provenant à la fois de l'électrolyse et de la cuisson des anodes.
Développée par les technologues d'Hydro depuis 2016, la technologie exclusive HalZero (anglais) repose sur la conversion de l'alumine en chlorure d'aluminium avant l'électrolyse. Le chlore et le carbone sont conservés dans un circuit fermé, évitant ainsi les émissions de CO2 et n'émettant que de l'oxygène. En 2023, le projet a été reconnu lors de la conférence mondiale sur le climat COP28 comme un acteur de la transition énergétique, (anglais) tout comme Hydro a fait pression pour construire une installation d'essai pour HalZero à Porsgrunn, en Norvège.
L’objectif est de produire les premiers volumes d’aluminium d’ici 2025 et des volumes pilotes à l’échelle industrielle d’ici 2030, préparant ainsi HalZero à une utilisation dans de nouvelles fonderies. En cas de succès, HalZero sera une technologie de fusion sans émissions qui éliminera entièrement les émissions de CO2 provenant de l’électrolyse et de la cuisson des anodes.
La technologie HalZero sera perfectionnée dans l'installation d'essai sur mesure actuellement en construction au Centre technologique Hydro Aluminium de Porsgrunn, en Norvège.
Hydro souhaite adapter les alumineries existantes de Hall-Heróult à l'avenir en les dotant d' une technologie de captage et de stockage du carbone (CSC) (anglais). Après avoir évalué plusieurs technologies de CSC et élaboré une feuille de route pour tester et piloter les méthodes les plus prometteuses, l'ambition est de mettre en place un pilote à l'échelle industrielle d'ici 2030.
Grâce à la toute dernière technologie de précuisson dans la production d'aluminium, une cellule électrolytique consomme environ une demi-tonne de carbone pour chaque tonne d'aluminium produite. Les anodes en carbone sont constituées de matériaux fossiles, mais Hydro cherche à y incorporer des biomatériaux tels que des déchets issus de la foresterie et de la production alimentaire. La recherche et le développement en sont encore à leurs débuts.
Depuis 1990, Hydro a augmenté sa capacité de production d'aluminium de 40 %. Malgré cela, l'entreprise a réussi à réduire les émissions de ses fonderies norvégiennes de plus de 50 %, principalement grâce à la mise à niveau complète de la technologie Söderberg, très émettrice, vers des lignes de cuves de précuisson modernes dans les années 2000. Depuis lors, Hydro a perfectionné les opérations de fonderie, aboutissant au projet pilote technologique de Karmøy, (anglais) qui a été le pionnier de la technologie de production primaire la plus efficace au monde en termes de climat et d'énergie.
L’amélioration des opérations est un processus continu, qui fait désormais l’objet d’efforts importants en matière de numérisation. La transition écologique et la transition numérique sont étroitement liées, car les technologies numériques jouent un rôle crucial dans la gestion des ressources. Les technologies numériques peuvent contribuer à réduire les émissions en optimisant les opérations, en améliorant l’efficacité et en stimulant l’innovation.
Intensifier le recyclage des déchets post-consommation
L’aluminium est recyclable à l’infini sans perdre les propriétés qui en font un élément important de la transition écologique. Le recyclage de l’aluminium ne nécessite que 5 % de l’énergie nécessaire à la production de métal primaire dans une cellule électrolytique.
Hydro propose de l'aluminium recyclé sous la marque Hydro CIRCAL . Il contient au moins 75 % de déchets post-consommation et affiche une empreinte carbone documentée de seulement 1,9 kilo d'équivalent CO2 par kilo d'aluminium, soit environ 80 % de moins que la moyenne mondiale de la production d'aluminium primaire.
L'aluminium recyclé est également mélangé à l'aluminium primaire directement dans les fonderies grâce à la technologie de recyclage désormais introduite dans les usines d'Årdal et de Høyanger . En fonction de la part de déchets post-consommation, l'aluminium à faible teneur en carbone Hydro REDUXA peut être livré avec une empreinte carbone documentée inférieure à 3 kilos de CO2e par kilo d'aluminium.
Contrairement aux déchets pré-consommation issus des processus de production et d’extrusion d’aluminium, les déchets post-consommation ont vécu une vie antérieure sous forme de canettes de boisson, de fenêtres, de pièces automobiles ou de tout autre produit de consommation. Leur empreinte carbone est proche de zéro puisque les émissions ont déjà été comptabilisées. C’est pourquoi il est essentiel de recycler davantage de déchets d’aluminium post-consommation pour accélérer la réduction des émissions.
Pour y parvenir, Hydro explore en permanence de nouvelles possibilités d’approvisionnement en déchets post-consommation et de développement de technologies de tri avancées permettant de trier, de réutiliser et de donner une nouvelle vie à une plus grande quantité d’aluminium usagé.
La technologie exclusive HySort d'Hydro, qui utilise la spectroscopie de décomposition induite par laser (LIBS), permet à Hydro de creuser plus profondément dans la pile de ferraille pour recycler l'aluminium qui, autrement, finirait dans des décharges. Lancée au centre de recyclage d'Hydro à Dormagen, en Allemagne, la technologie a été introduite sur le marché américain en septembre 2024 (anglais) .
L’accélération de la croissance de la capacité de recyclage est l’un des facteurs clés de la stratégie globale d’Hydro à l’horizon 2030 pour répondre à la demande croissante de produits recyclés à faible émission de carbone.
Hydro a augmenté sa capacité de recyclage de plus de 650 000 tonnes au cours des deux dernières années. La majeure partie de cette augmentation s'est produite en Europe, à commencer par l'acquisition de la société polonaise de recyclage de l'aluminium Alumetal (anglais) en 2023, qui a considérablement renforcé la position de recyclage d'Hydro en Europe. En septembre 2024, Hydro a ouvert sa nouvelle usine de recyclage de l'aluminium à Székesfehérvár, en Hongrie (anglais) , d'une capacité annuelle de 90 000 tonnes, destinée principalement au marché automobile.
Hydro a également investi dans de nouvelles capacités en Amérique du Nord, notamment dans l'usine de recyclage de Cassopolis, dans le Michigan (anglais), qui a ouvert ses portes en novembre 2023. Un tiers de la production de l'usine de Cassopolis sera réalisée sous la marque Hydro CIRCAL.
Aujourd'hui, Hydro recycle l'aluminium dans 35 usines en Europe, en Amérique du Nord et en Amérique du Sud, la production étant assurée par les secteurs d'activité aluminium en amont et en aval de l'entreprise. En outre, 200 000 tonnes supplémentaires de nouvelles capacités de recyclage seront mises en service au plus tard en 2026 en Europe et aux États-Unis, notamment une nouvelle usine de recyclage à Torija, en Espagne, (anglais) d'une capacité de 120 000 tonnes par an.
Lorsque l'on utilise une proportion élevée de matériaux recyclés dans l'aluminium, le principal défi consiste à répondre aux exigences spécifiques des alliages des produits finis. Cela n'est possible qu'en combinant des qualités de ferraille très précises.
L'augmentation de la part de contenu recyclé dans les produits finis nécessite de nouvelles innovations. C'est pourquoi la collaboration technique, la recherche sur les alliages et le développement de nouvelles applications font partie des partenariats stratégiques d'Hydro avec des clients tels que Mercedes-Benz (anglais), le groupe Volvo (anglais) et le producteur de câbles NKT (anglais).
Le partenariat d'Hydro avec Porsche (anglais) a été porté à un nouveau niveau en juillet 2024 avec un accord qui permet la réservation de capacités pour la chaîne d'approvisionnement de Porsche ainsi que le développement de nouveaux alliages automobiles avec un contenu recyclé plus élevé.
Une autre étape importante a été franchie plus tôt en 2024 lorsque l'entreprise britannique de vélos Brompton (anglais) a lancé les toutes premières jantes fabriquées à 100 % à partir de déchets post-consommation. C'était la première fois que l'aluminium recyclé à teneur en carbone proche de zéro de Hydro était utilisé dans un produit de consommation après des tests rigoureux de sécurité, de solidité, de durabilité et de résistance à la corrosion.
Mis à jour: 14 février 2025