Industrie de l'aluminium : 10 technologies émergentes pour l'efficacité énergétique et la réduction des émissions de GES

La production d'aluminium est l'un des processus industriels les plus gourmands en énergie au monde. Bien qu'environ un tiers de la production mondiale d'aluminium utilise de l'électricité provenant de sources hydroélectriques, l'utilisation croissante du charbon comme principal combustible pour la production d'aluminium dans de nombreux pays signifie que la production d'aluminium reste une source importante de gaz à effet de serre (GES) et d'émissions de gaz à effet de serre. Selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE), l'industrie de l'aluminium représente environ 1 % des émissions mondiales de GES ( AIE 2012).

Lademande mondiale annuelle d'aluminium devrait être multipliée par deux ou trois d'ici 2050. L'essentiel de la croissance de la consommation d'aluminium aura lieu en Chine, en Inde, au Moyen-Orient et dans d'autres pays en développement, où la consommation devrait presque quadrupler d'ici 2025. Pour répondre à cette demande accrue, la production devrait passer d'environ 51 millions de tonnes (Mt) d'aluminium primaire en 2014 à 89-122 Mt en 2050 (AIE 2012). Cette augmentation de la consommation et de la production d'aluminium entraînera une croissance significative de la consommation d'énergie et des émissions de gaz à effet de serre de l'industrie en termes absolus.

Des études ont documenté le potentiel d'économie d'énergie par la mise en œuvre de technologies et de mesures d'efficacité énergétique disponibles dans le commerce dans l'industrie de l'aluminium à l'échelle mondiale. Toutefois, aujourd'hui, étant donné l'augmentation continue prévue de la production d'aluminium en valeur absolue, les réductions futures (par exemple d'ici 2030 ou 2050) de la consommation d'énergie et des émissions de GES en valeur absolue nécessiteront d'autres innovations dans cette industrie. Les innovations comprendront probablement la mise au point de différents procédés et matériaux pour la production d'aluminium ou de technologies permettant de capter et de stocker économiquement les émissions de GES de l'industrie. Le développement de ces technologies émergentes et leur déploiement sur le marché seront un facteur clé dans les stratégies d'atténuation du changement climatique à moyen et long terme de l'industrie de l'aluminium.

De nombreuses études réalisées dans le monde entier ont identifié des technologies d'efficacité énergétique sectorielles et croisées pour l'industrie de l'aluminium qui ont déjà été commercialisées. Cependant, les informations sont rares et dispersées en ce qui concerne les technologies émergentes ou avancées d'efficacité énergétique et à faible teneur en carbone pour l'industrie de l'aluminium qui n'ont pas encore été commercialisées.

En 2016, Cecilia Springer, du Lawrence Berkeley National Laboratory, et moi-même avons rédigé un rapport qui consolidait les informations disponibles sur les technologies émergentes pour l'industrie de l'aluminium, dans le but de donner aux ingénieurs, aux chercheurs, aux investisseurs, aux sociétés d'aluminium, aux décideurs politiques et aux autres parties intéressées un accès facile à une base de données bien structurée d'informations sur ce sujet.

Lesinformations sur 10 technologies émergentes pour l'industrie de l'aluminium ont été couvertes dans le rapport et ont été présentées en utilisant une structure standard pour chaque technologie. Le tableau ci-dessous présente la liste des technologies couvertes.

Tableau 1. Technologies émergentes en matière d'efficacité énergétique et de réduction des émissions de CO2 pour l'industrie de l'aluminium (Springer et Hasanbeigi, 2016)

L'abandon des procédés et produits conventionnels nécessitera un certain nombre de développements, notamment

• l'éducation des producteurs et des consommateurs ;
• de nouvelles normes ;
• une recherche et un développement dynamiques pour résoudre les problèmes et les obstacles auxquels sont confrontées les technologies émergentes ;
• le soutien et le financement des gouvernements pour le développement et le déploiement des technologies émergentes ;
• des règles pour traiter les questions de propriété intellectuelle liées à la diffusion des nouvelles technologies ; et
• des incitations financières (par exemple par le biais de mécanismes d'échange de droits d'émission de carbone) pour rendre les nouvelles technologies à faible intensité de carbone, dont le coût initial peut être plus élevé, compétitives par rapport aux procédés et produits classiques.

Notre rapport est publié sur le site web du LBNL et peut être téléchargé à partir de ce lien. N'hésitez pas à me contacter si vous avez des questions.

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Références :

• Springer, Cecilia ; Hasanbeigi, Ali et Price, Lynn (2016). Nouvelles technologies d'efficacité énergétique et de réduction des émissions de CO2 pour l'industrie de l'aluminium. Berkeley, CA : Lawrence Berkeley National Laboratory. LBNL-1005789
• Agence internationale de l'énergie, et Organisation de coopération et de développement économiques. 2012. Perspectives des technologies énergétiques : Scénarios et stratégies jusqu'en 2050 : En soutien au plan d'action du G8. Paris : OCDE, AIE.

Publié à l'origine ici