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Glossaire · Secteur de l’énergie & transition énergétique

Acier vert (Green Steel)

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Le Green Steel, en français « acier vert », est un acier dont la production émet nettement moins de gaz à effet de serre que la production habituelle par haut fourneau et convertisseur à l'oxygène (BF-BOF, de Blast Furnace et Basic Oxygen Furnace). Il ne s'agit pas d'un nouveau matériau aux propriétés fondamentales différentes. Le terme décrit une voie de fabrication et son bilan climatique. L'acier reste un alliage de fer et d'un peu de carbone, avec d'autres éléments selon la nuance. Ce qui diffère avant tout, c'est le chemin qui mène du minerai de fer ou de la ferraille au produit sidérurgique fini.

Aperçu des filières de production

Le Green Steel est le plus souvent associé à la réduction directe à base d'hydrogène. Le minerai de fer n'y est pas réduit avec du coke dans un haut fourneau, mais dans une installation de réduction directe, où il devient une éponge de fer solide, le fer à réduction directe (DRI). L'agent réducteur est, dans le cas idéal, l'hydrogène. L'éponge de fer est ensuite généralement fondue dans un four à arc électrique (EAF) et transformée en acier. Cette filière s'appelle DRI-EAF. Son effet climatique dépend toutefois du fait que l'hydrogène soit produit avec de faibles émissions, par exemple sous forme d'hydrogène vert. L'électricité utilisée pour l'électrolyse, le four et les installations annexes doit elle aussi avoir une faible intensité en CO₂.

Les ordres de grandeur ressortent des statistiques de l'association mondiale de l'acier worldsteel. Pour 2024, elle indique en moyenne mondiale 1,92 tonne de CO₂ par tonne d'acier brut. Par filière, cela représente environ 2,34 t pour le BF-BOF, 0,69 t pour les fours électriques fonctionnant surtout à la ferraille et 1,47 t pour la filière DRI-EAF telle qu'elle est pratiquée aujourd'hui. Si l'on inclut le méthane, le protoxyde d'azote et les émissions de l'extraction minière, la moyenne mondiale passe à 2,18 t d'équivalent CO₂. Point important : la filière DRI actuelle fonctionne presque exclusivement au gaz naturel ou au charbon plutôt qu'à l'hydrogène. Elle est donc très éloignée d'une production quasiment sans émissions.

Si le haut fourneau émet beaucoup de CO₂, ce n'est pas seulement parce que son chauffage est inefficace. La cause est chimique : le carbone fixe l'oxygène du minerai de fer, ce qui produit du CO₂. Avec la réduction à l'hydrogène, le principal produit de réaction est la vapeur d'eau. Avec le gaz naturel comme agent réducteur, les émissions diminuent généralement par rapport au haut fourneau, mais ne disparaissent pas. La réduction directe au gaz naturel peut constituer une étape de transition si l'installation peut être convertie ultérieurement à l'hydrogène. Elle ne doit pas être assimilée à l'acier vert.

Grandeur de référence et périmètre de bilan

Ce qui compte, ce n'est pas la tonne d'acier seule, mais la quantité de gaz à effet de serre par tonne de produit. Elle est généralement exprimée en kilogrammes ou en tonnes de CO₂ ou d'équivalent CO₂ par tonne d'acier brut, de brame, de produit laminé ou de produit final. Le périmètre de bilan est tout aussi important. Un calcul peut ne saisir que les émissions directes de l'usine. Il peut aussi inclure l'achat d'électricité et les chaînes amont telles que l'extraction du minerai, le transport, la production d'hydrogène, la chaux, les électrodes et les agents d'alliage. Ces niveaux sont décrits par la répartition en Scope 1, Scope 2 et Scope 3. worldsteel le montre elle-même : depuis l'extension à d'autres gaz et à l'activité minière, les valeurs déclarées sont plus élevées, sans que les émissions réelles aient augmenté. Deux produits peuvent donc tous deux être présentés comme verts et avoir pourtant des bilans climatiques très différents.

Pas un terme protégé : définitions et seuils

Green Steel n'est pas un terme juridiquement protégé. Il n'existe pas de seuil unique et valable mondialement à partir duquel un acier est vert. Certains fournisseurs entendent par là un acier quasiment sans émissions, issu d'hydrogène et d'électricité renouvelable. D'autres désignent un acier à intensité simplement réduite, par exemple grâce à davantage de ferraille, à la réduction directe au gaz naturel, à l'électricité verte dans le four électrique ou à des réductions imputées comptablement. Une étiquette seule ne montre donc pas quelles émissions ont réellement été évitées.

À titre d'orientation, l'Agence internationale de l'énergie (AIE) a proposé en 2022 de distinguer deux niveaux. « Near-zero emissions » désigne une production compatible avec un système énergétique sans émissions nettes. « Low-emissions » désigne des progrès notables qui n'atteignent pas encore cet objectif. Le seuil pour l'acier brut quasiment sans émissions se situe, dans la proposition de l'AIE, entre environ 50 et 400 kg d'équivalent CO₂ par tonne, selon la part de ferraille. L'acier primaire sans ferraille bénéficie de la limite la plus large, 400 kg, l'acier de ferraille pure de la plus stricte, 50 kg. Des systèmes volontaires comme le Low Emission Steel Standard (LESS), initié en Allemagne, ou la norme ResponsibleSteel s'appuient sur cette approche.

Distinction avec l'acier recyclé et la neutralité climatique

L'acier recyclé issu de ferraille peut être produit dans un four électrique avec des émissions bien inférieures à celles de l'acier primaire issu de minerai. Les valeurs par filière de worldsteel le montrent aussi. La ferraille est donc un levier important de la décarbonation. Elle ne couvre toutefois pas tous les besoins : la ferraille est limitée, les exigences de qualité diffèrent, et beaucoup d'acier reste immobilisé pendant des décennies dans les bâtiments, les véhicules et les machines. Pour les marchés en croissance ou exigeants, de l'acier primaire reste nécessaire. L'acier primaire vert et le recyclage de haute qualité se complètent donc. Le seuil de l'AIE dépendant de la ferraille vise à éviter qu'une forte part de ferraille soit à elle seule comptée comme performance climatique.

Le Green Steel doit aussi être distingué de l'acier commercialisé comme climatiquement neutre. La neutralité climatique peut signifier que les émissions restantes ne sont compensées que sur le papier, au moyen de certificats. Le Green Steel devrait en revanche désigner de véritables réductions dans la chaîne de valeur. Même avec des filières largement converties, des émissions résiduelles subsistent, par exemple issues de la chaux, des électrodes en graphite, des additifs carbonés, des agents d'alliage et des transports. Lorsqu'un produit est dit climatiquement neutre, il faut vérifier quelle part du bilan résulte de la compensation.

Importance pour le système électrique et l'hydrogène

Dans le haut fourneau, le coke est à la fois vecteur d'énergie et agent réducteur chimique. La filière hydrogène répartit ces fonctions. L'hydrogène doit être produit, transporté et souvent stocké. Le four électrique exige une grande puissance électrique. S'y ajoutent l'électricité pour les électrolyseurs, les compresseurs, la production d'oxygène, les laminoirs et les procédés thermiques. La production d'acier dépend ainsi davantage de la consommation d'électricité, des raccordements au réseau à haute tension, du développement du réseau et d'une infrastructure hydrogène.

Une installation de réduction directe ne réduit donc pas les émissions par le seul changement d'installation. Elle a besoin d'assez d'hydrogène à faibles émissions à des prix compatibles avec l'industrie, d'un approvisionnement électrique sûr, de stockage et d'une sécurité de planification à long terme. Un four électrique ne garantit pas non plus de faibles émissions. Son bilan dépend de la charge (ferraille, éponge de fer ou mélange) et du mix électrique. Dans un système électrique à dominante fossile, une partie des émissions se déplace simplement de l'aciérie vers les centrales. La politique industrielle, la conception du marché de l'électricité, les règles sur l'hydrogène et les tarifs de réseau influencent donc directement la rentabilité de l'acier vert.

La dimension temporelle compte aussi. Les aciéries fonctionnent largement en continu et ne peuvent pas suivre à volonté l'offre fluctuante d'électricité éolienne et solaire sans compromettre la qualité, le taux d'utilisation et les engagements de livraison. La flexibilité est possible en certains points : au niveau des électrolyseurs, via des stocks d'hydrogène et d'éponge de fer (par exemple sous forme de HBI briquetée), via la part de ferraille ou via le mode de fonctionnement du four électrique. L'idée que les aciéries ne produiraient à l'avenir qu'en cas d'électricité excédentaire est toutefois trop simpliste.

Économie et cadre juridique dans l'UE

Le Green Steel modifie les coûts de fabrication de l'acier. Le coke, le charbon et le haut fourneau perdent de leur poids. L'électricité, l'hydrogène, la capacité d'électrolyse, l'accès au réseau et le capital deviennent plus importants. Les installations fonctionnent pendant des décennies ; les entreprises doivent donc décider avant que les prix, règles et infrastructures futurs ne soient fixés. L'AIE estime que l'acier brut quasiment sans émissions est, sans soutien, typiquement 10 à 75 pour cent plus cher que l'acier brut conventionnel actuel. Des prix du CO₂, des contrats pour différence, des aides, des marchés pilotes et des exigences dans les marchés publics peuvent réduire cet écart et l'incertitude.

Dans l'UE, le système d'échange de quotas d'émission renchérit la production à forte intensité de CO₂. Le mécanisme d'ajustement carbone aux frontières CBAM est en phase définitive depuis le 1er janvier 2026. Il applique un prix du CO₂ aux émissions incorporées de certains produits en fer et en acier importés et de produits intermédiaires tels que la fonte brute, le DRI et l'acier brut. Pour le fer et l'acier, seules les émissions directes comptent à cet effet. Les émissions indirectes liées à l'achat d'électricité n'entrent pas dans le calcul. Une valeur CBAM n'est donc pas un bilan climatique complet du produit.

Il n'existe pas encore de définition à l'échelle de l'UE pour l'acier à faibles émissions. En mars 2026, la Commission européenne a proposé l'Industrial Accelerator Act (COM(2026) 100). Il prévoit des exigences relatives à l'acier à faibles émissions dans les marchés publics et les programmes d'aide. Ce n'est que par des actes délégués ultérieurs que doit être déterminé quel acier est considéré comme à faibles émissions, sur la base du règlement (UE) 2024/1781 sur l'écoconception et du règlement (UE) 2024/3110 sur les produits de construction. D'après les informations disponibles, la procédure législative n'était pas encore achevée à la mi-2026. La conception précise reste donc ouverte.

Comment reconnaître un acier vert fiable

Pour savoir si une tonne d'acier donnée a été produite de manière respectueuse du climat, il faut des informations sur les points suivants :

  • Filière de production (BF-BOF, DRI au gaz naturel ou à l'hydrogène, EAF à la ferraille) et part de ferraille

  • Origine et intensité en CO₂ de l'hydrogène et de l'électricité, et si elles sont imputées comptablement ou physiquement fournies

  • Périmètre de bilan (Scope 1, 2, 3), produit de référence et gaz pris en compte

  • Référence à une norme reconnue avec seuil publié, par exemple selon l'approche de l'AIE

  • Séparation claire entre réduction réelle et compensation

Employé avec précision, Green Steel désigne une production d'acier à faibles émissions démontrables. Employé de façon imprécise, le terme devient une étiquette qui mélange conversion technique, compensation comptable et véritable réduction. Il rend visible que la transition énergétique atteint les industries de base. L'effet climatique ne naît que de la combinaison de la technique de production, de l'approvisionnement énergétique, de l'infrastructure et des règles.

Sources

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Edited by eCMS on 12.11.2026 05:05

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