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Donald Sadoway considère l’acier comme une crise climatique en soi et une énigme. Sa fabrication est responsable d’environ 8 % des émissions mondiales de CO2, principalement parce que sa fabrication implique souvent la combustion de grandes quantités de charbon. Mais l’acier est aussi un matériau crucial pour la vie moderne. On le trouve dans les voitures et les bâtiments, dans les appareils de cuisine et les équipements médicaux, dans les appareils orthodontiques de vos enfants. Près de deux milliards de tonnes, d’une valeur de 1 400 milliards de dollars, sont produites chaque année dans le monde, émettant près de deux fois cette quantité de CO2.
Nous sommes accros à l’acier d’une manière qui ne devrait pas changer de si tôt. Les prévisions suggèrent que le marché pourrait croître de 3,8 % par an et atteindre 1 900 milliards de dollars d’ici 2027. Cela rend la décarbonisation essentielle à l’effort mondial visant à prévenir la catastrophe climatique imminente. Sadoway, professeur à la retraite du MIT et co-fondateur de Boston Metal, pense avoir trouvé un moyen d'y parvenir en injectant essentiellement de l'électricité dans le minerai de fer au lieu de le diviser par une réaction chimique dans un haut fourneau. Pas besoin de charbon de bois. L'innovation clé de Boston Metal est une anode, essentiellement une tige métallique qui conduit l'électricité et peut tolérer les températures élevées nécessaires à la liquéfaction du fer.
« Cela résout un gros problème et révolutionne une industrie qui repose sur la même équation depuis des millénaires », a déclaré Tadeu Carneiro, PDG de Boston Metal, à Forbes.
Sous l'impulsion des sanctions européennes croissantes sur les émissions et des incitations américaines dans le cadre de l'Inflation Reduction Act, les producteurs d'acier, les startups et les investisseurs recherchent des moyens de produire de l'acier moins nocif pour l'environnement mais qui ne coûte pas beaucoup plus cher. L’électrolyse Boston Metal est un moyen d’y parvenir. D’autres entreprises ont développé un procédé vert basé sur l’hydrogène. « Nous disposons de la technologie nécessaire pour révolutionner l'industrie sidérurgique », a déclaré Jon Gordon, directeur adjoint du programme d'acier vert de l'organisation à but non lucratif Calstart, à propos de l'éventail des efforts en faveur de l'acier vert. « Maintenant, c'est juste un problème de mise en œuvre. »
Cela nécessite également un changement majeur dans la mentalité d’une vieille industrie. Le processus de fabrication de l’acier, notoirement sale, n’a pas beaucoup changé depuis mille ans. Depuis 1950, la production mondiale d’acier est passée de 189 millions de tonnes par an à près de 2 milliards. Les émissions de CO2 ont grimpé en parallèle, pour atteindre aujourd'hui environ 4 milliards de tonnes par an, soit environ quatre fois celles de l'industrie aéronautique.
Dans le but de réduire les gaz à effet de serre nocifs dans une vaste industrie, Boston Metal a levé plus de 350 millions de dollars auprès d'investisseurs, dont le géant de l'acier ArcelorMittal (68 milliards de dollars de chiffre d'affaires) et Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates. . PitchBook, 860 millions de dollars.
Boston Metal possède déjà une usine pilote à son siège social à Woburn, dans le Massachusetts, juste au nord de Boston, et prévoit d'ouvrir cette semaine une usine à grande échelle au Brésil qui produira des alliages de fer coûteux à faible teneur en carbone avec des produits moins chers. anodes d'étagère. L’idée est d’établir rapidement une source de revenus solide qui permettra à l’entreprise de commercialiser son acier vert. Carneiro s'attend à ce que l'exploitation brésilienne atteigne 400 millions de dollars de chiffre d'affaires, avec 100 millions de dollars de bénéfices d'exploitation, d'ici 2026, l'année même où elle espère commercialiser son acier vert.
Le procédé de Boston Metal, qui utilise une anode électriquement conductrice résistante au métal fondu pour liquéfier le minerai de fer, séparant le métal pur sans sous-produits nocifs, permet aux usines de créer de l'acier sans carbone à condition qu'elles utilisent une source d'énergie propre, comme l'hydroélectricité. énergie. . Vous pouvez également créer de l’acier à partir de minerais de moindre qualité plutôt que de compter sur des minerais rares de haute qualité. Selon l’entreprise, il s’agit d’un avantage significatif en termes de coût et de disponibilité par rapport aux autres méthodes de fabrication d’acier vert.
La grande inconnue ici est combien tout cela coûtera par rapport à la fabrication traditionnelle de l’acier. L’acier est une industrie de base où chaque centime compte, et la construction de nouvelles aciéries coûte une fortune. El costo debería estar a la par de la fabricación de acero tradicional una vez que las plantas produzcan entre 1 y 2 millones de toneladas al año, siempre y cuando los precios de la electricidad ronden los 30 dólares por megavatio hora, según los cálculos de la entreprise. « Si vous ne pensez pas que l'électricité sera verte, fiable et bon marché à l'avenir, oubliez ça. Mais il faut ensuite oublier bien d’autres choses, pas seulement l’acier vert », a déclaré Carneiro.
Irina Gordounova, directrice du XCarb Innovation Fund d'ArcelorMittal, l'un des investisseurs de Boston Metal, reconnaît que l'acier vert sera cher pendant un certain temps. « Il existe toujours ce que Bill Gates appelle une prime verte », a déclaré Gordounova à Forbes. En Europe, par exemple, l’acier vert à base d’hydrogène coûterait actuellement au moins 40 % de plus que l’acier produit dans un haut fourneau traditionnel, a-t-il déclaré. « Je ne pense pas que ce soit insurmontable, mais les technologies doivent se développer et mûrir », a-t-il déclaré. « Il n'y a pas de solution miracle. »
Le co-fondateur Sadoway ne pense pas en avoir besoin. Il a déclaré à Forbes que tant que les usines utilisant sa technologie ont accès à « l’électricité à un prix approprié », le prix devrait fonctionner. « Nous voulons fabriquer un meilleur métal à un prix inférieur, sans subventions », a-t-il déclaré. « Un bonus signifie que vous avez échoué. « Leur technologie n'est pas prête pour le marché. »
Sadoway, professeur de chimie au MIT, est fasciné depuis longtemps par l'acier ; Elle expérimentait d’autres moyens d’y parvenir au milieu des années 1980, alors que peu d’attention était accordée aux coûts environnementaux désastreux des hauts fourneaux à charbon.
« Tout le monde m'a dit que j'étais fou de penser à la production d'acier électrolytique », a déclaré Sadoway, 73 ans, qui dirige aujourd'hui une usine appelée Sadoway Labs avec le financement de l'ancien PDG de Google GOOG -0,9% Eric Schmidt. « Le carbone était abondant et bon marché, et personne ne se souciait des émissions de CO2, alors pourquoi étais-je si stupide ?
La percée de Sadoway est survenue vers l'an 2000 à partir d'une source improbable : la NASA. L'agence spatiale cherchait un moyen de produire de l'oxygène sur la Lune en utilisant les ressources lunaires. Le minerai de fer est abondant à la surface de la Lune et Sadoway a pu utiliser une première version du procédé qu'il utilise aujourd'hui pour fabriquer de l'acier afin d'en extraire l'oxygène. La NASA a finalement opté pour une technologie différente (« complètement stupide à mon avis », a-t-il déclaré), mais Sadoway a poursuivi ses recherches.
La technologie de Boston Metal, basée sur les recherches de Sadoway, est appelée « électrolyse des oxydes fondus ». En termes simples, cela fonctionne comme ceci : l'une des anodes de l'entreprise est immergée dans une solution électrolytique contenant du minerai de fer et de l'électricité la traverse. Chauffez la solution à 1600 degrés Celsius, le point de fusion du fer. La clé du processus est que l’anode inventée par Sadoway et son équipe peut résister à cette chaleur. Cela lui permet de se débarrasser du haut fourneau, la méthode traditionnelle de transformation du minerai de fer en métal. Ce processus génère environ deux tonnes de CO2 pour chaque tonne d'acier ; Boston Metal n'en crée pas (tant qu'il a accès à une énergie propre).
Cela devrait être une proposition convaincante pour l'industrie sidérurgique, en particulier pour des entreprises comme US Steel, ArcelorMittal et Nippon Steel, qui se sont engagées à devenir neutres en carbone d'ici 2050. « La seule chose que nous n'avons pas besoin de prouver, c'est la demande », a déclaré Carneiro. 64 ans, ancien PDG du géant brésilien des métaux CBMM.
Mais une promesse publique d’atteindre ces objectifs est une chose. Y arriver en est une autre. Les producteurs d’acier qui souhaitent éliminer leurs émissions de gaz à effet de serre d’ici 2050 devront mettre leurs hauts fourneaux sous silence d’ici le milieu des années 2030, a-t-il déclaré. « Si nous voulons vraiment être neutres en carbone d'ici 2050, c'est la conséquence », a-t-il déclaré, soulignant que Boston Metal suscite déjà l'intérêt de grandes entreprises sidérurgiques, dont ArcelorMittal, qui est un investisseur stratégique.
Carneiro estime que les accords de licence avec les producteurs d'acier qui cherchent à opérer un changement aideront l'entreprise à se développer. Mais Boston Metal continuera à rivaliser avec d’autres technologies vertes.
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