Accélérer la décarbonation des industries chimiques et pharmaceutiques

Accélérer la décarbonation des industries chimiques et pharmaceutiques

Éclairage signé Erwan Cotard, directeur de marché chez Engie, et Ludovic Ferrand, Future Industry Lab Manager, Engie Lab Crigen.

Décarboner ces industries est particulièrement pertinent en période de reprise économique car la chimie est en quelque sorte le fournisseur de tous les fournisseurs, dont la pharmaceutique qui est une industrie hautement stratégique comme la crise Covid l’a bien montré. Les logiques de consolidation au niveau européen et français puis de réindustrialisation/relocalisation ne peuvent se faire que sur de nouveaux standards, plus conformes à la transition énergétique.

Cette tendance est à la fois une opportunité de réduction de l’empreinte carbone et de meilleure résilience du système productif.

On peut bien sûr décarboner en amont grâce à la chimie verte et aux matériaux biosourcés ou recyclés, domaine en pleine expansion. Mais aussi en agissant sur les consommations d’énergie.

Il faut distinguer d’une part la chimie de base qui traite de très gros volumes à faible valeur ajoutée, et d’autre part la chimie de spécialités et la pharmacie qui produisent de plus petits volumes à forte valeur ajoutée.

Ces derniers sont par ailleurs les clients des premiers. Le cas de la chimie organique est emblématique avec des consommations d’hydrocarbures fossiles en tant que matière première [1], comme le gaz naturel transformé en ammoniac et produits azotés dans l’industrie des engrais. Ces industries sont très sensibles aux coûts des énergies, une forte hausse des prix peut donc entrainer des mesures radicales de fermeture temporaire de capacités.

Même lorsque l’énergie est utilisée comme matière première, il est possible de verdir le procédé en jouant sur l’origine du gaz utilisé : biométhane ou hydrogène vert (comme dans le Projet Yuri en Australie que Yara développe avec Engie [2]).

L’ammoniac est par ailleurs considéré comme un vecteur intéressant pour la transition énergétique, afin de faire transiter l’hydrogène des zones à fort potentiel renouvelable vers les zones moins dotées et à forte demande.

Vive la sobriété !

Le contexte de prix élevés relance par ailleurs ce qui doit toujours être la première réflexion en matière de consommation : la sobriété !

Des efforts importants ont été faits mais il est sans doute encore possible d’optimiser certains process avec le regard externe de consultants, d’universitaires ou d’énergéticiens. Ou parfois de tous ces acteurs via des projets européens comme ceux dont les pôles de compétitivité Axelera [3] ou PolePharma [4] se font régulièrement l’écho.

Des solutions existent également pour verdir ses process chimiques ou pharmaceutiques sans les modifier fondamentalement. C’est un des intérêts majeurs du biométhane qui n’implique aucun changement au niveau des chaudières ou encore de l’électricité verte via les fameux green PPA (Power Purchase Agreements). La question de la disponibilité de volumes suffisants peut cependant se poser et milite en faveur d’une accélération globale sur les énergies renouvelables, en intégrant l’enjeu de l’intermittence et la complémentarité des réseaux gaz et électrique.

L’électrification mise en avant par plusieurs scenarios d’évolution de la demande (RTE notamment) et par certains acteurs peut répondre aussi aux attentes en matière de décarbonation … dans les pays où le mix électrique est lui-même décarboné et à petite échelle. Mais pour des secteurs très consommateurs comme la chimie de base, les coûts correspondants se seraient pas supportables.

Il n’y a pas de solution miracle, de « silver bullet » de la décarbonation

Il faut donc étudier chaque situation au cas par cas en s’intéressant aux nouvelles solutions comme les pompes à chaleur haute température ou aux solutions matures comme la production de chaleur ou de vapeur grâce à la biomasse.

Le prix élevé des énergies, les projets de taxation carbone aux frontières, les engagements volontaires de la quasi-totalité des acteurs de la chimie et/ou de la pharma (initiatives type SBTI [5] ou RE100 [6], avec des notes CDP [7] en amélioration), la disponibilité de financements via notamment les Plans de relance et les compétences des acteurs européens dans la transition énergétique participent à une accélération de la décarbonation dans ces secteurs.

Comme ailleurs, la part chaleur/vapeur ne doit pas être oubliée et l’électrification ne pourra pas tout faire, il y a une place pour les gaz verts et la biomasse en plus d’efforts renouvelés en efficacité énergétique.

Vers un mix de solutions durables

En conclusion, nous observons une accélération inédite de la décarbonation sans pour autant que les solutions soient toutes immédiatement disponibles tant les objectifs sont élevés.

Comme souvent, il faut se garder de tout miser sur des solutions en apparence faciles (électricité ou hydrogène vert) car elles reposent sur des ressources encore rares et chères, alors que l’économie européenne cherche à relocaliser ses industries dans des conditions économiques supportables. Seule une approche sur mesure, phasée dans le temps, construira un mix de solutions durables.


 

Crédit photo : © ENGIE Lab CRIGEN / Franck Dunouau, 2021

[1] Voir les explications de France Chimie : https://www.francechimie.fr/positions-expertises/energie-logistique/energie

[2] https://www.engie.com/sites/default/files/assets/documents/2021-11/ENGIEXH2-FR-011.pdf

[3] https://www.axelera.org/fr

[4] https://www.polepharma.com/

[5] Science Based Targets initiative https://sciencebasedtargets.org/

[6] L’initiative RE100 rassemble plus de 300 entreprises internationales qui ont pris l’engagement de se fournir à 100% en énergie propre. https://www.there100.org/

[7] Carbon Disclosure Project https://www.cdp.net/fr