Le DOE doit utiliser son programme de démonstrations industrielles de manière stratégique

Le ministère américain de l'Énergie devrait concentrer les dépenses du programme sur des projets audacieux.

Une cimenterie à Tehachapi Pass, en Californie

Ashley Cooper/Getty Images

L’industrie lourde présente un paradoxe climatique. Les matériaux industriels comme le ciment, l’acier et l’aluminium sont fondamentaux pour notre économie et constituent les éléments constitutifs de notre avenir énergétique propre. Dans le même temps, l’industrie lourde est une source importante d’émissions de gaz à effet de serre (GES) aux États-Unis et dans le monde et, sans action, le secteur industriel deviendra bientôt la principale source d’émissions de GES au niveau national.

Heureusement, la loi sur la réduction de l’inflation (IRA) et la loi bipartite sur les infrastructures (BIL) prévoyaient de nouveaux investissements révolutionnaires pour la décarbonation industrielle. Alors que les dates limites de candidature approchent pour certains de ces flux de financement, il est temps de se concentrer sur les plans et les stratégies de déploiement de ces fonds, de stimuler l'innovation et de définir notre voie vers la décarbonisation industrielle.

Pour atteindre les objectifs climatiques, nous devons utiliser stratégiquement les nouveaux financements de l’IRA et de la BIL pour poursuivre simultanément deux stratégies distinctes de décarbonation industrielle. Premièrement, nous devons déployer rapidement des technologies d’énergie renouvelable, d’efficacité énergétique et de décarbonation disponibles dans le commerce dans des installations de toutes tailles. Deuxièmement, nous devons soutenir les déploiements précoces de technologies avancées et précommerciales qui ont le potentiel de réduire considérablement, voire d’éliminer les émissions du secteur manufacturier industriel.

Parmi les financements de l'IRA et de la BIL, le programme de démonstration industrielle de 6,3 milliards de dollars de l'Office of Clean Energy Demonstration (OCED) du Département américain de l'énergie (DOE) est particulièrement bien placé pour soutenir les déploiements précoces de technologies avancées et pré-commerciales. Pour garantir que l’OCED tire le meilleur parti de son financement limité, elle devrait se concentrer sur des projets à fort impact dans des secteurs critiques comme l’acier, le ciment et l’aluminium, qui nécessitent des technologies de pointe pour se décarboner en profondeur.

La décarbonisation industrielle a beaucoup de rattrapage à faire et de nombreux objectifs à atteindre, de la recherche et du développement à l'efficacité énergétique en passant par une capacité accrue des utilisateurs industriels à accéder à une énergie propre à un prix abordable. Le DOE devrait examiner cette réserve d’argent et ses candidats en vue d’atteindre des objectifs ambitieux qui pourraient ne pas être atteints avec des financements privés et des stratégies de statu quo. Et étant donné les longs horizons de construction ou de rénovation de sites industriels, il est essentiel que les décideurs politiques avancent dès maintenant leurs politiques pour relancer les investissements et les plans.

Ce blog examine certaines des technologies émergentes qui peuvent transformer les secteurs du ciment, de l'acier et de l'aluminium et qui devraient faire l'objet d'un financement dans le cadre du Programme de démonstration industrielle.

Le ciment est l’ingrédient principal du béton, le matériau d’origine humaine le plus utilisé sur terre. La production de ciment contribue de manière significative au changement climatique ; Si le ciment était un pays, il serait le quatrième émetteur mondial de CO2 derrière la Chine, les États-Unis et l’Inde.

Environ 60 pour cent des émissions de la production de ciment résultent du processus chimique de calcination, au cours duquel le calcaire est chauffé à 1 400 °C dans un four. Le processus libère du CO2 de la roche et produit du clinker, un résidu pierreux qui est broyé et combiné à d'autres ingrédients pour fabriquer du ciment. Les 40 pour cent restants des émissions proviennent de la combustion de combustibles fossiles pour chauffer le four. Des solutions à court terme au problème climatique du ciment existent, comme l'amélioration de l'efficacité énergétique des usines et le remplacement partiel du ciment traditionnel par des alternatives à faible émission de carbone. Cependant, même combinées, ces solutions ne peuvent pas éliminer les émissions liées à la production de ciment. Au moins 30 pour cent des émissions du ciment (souvent plus) ne seront pas affectées et continueront d'être rejetées dans l'atmosphère.

Les technologies émergentes ont le potentiel de changer la donne dans le secteur du ciment et de produire un ciment sans carbone (voire à émissions négatives). En particulier, l’OCED devrait considérer les technologies suivantes qui ont le potentiel de produire du ciment quasiment nul en carbone :