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Notre feuille de route pour atteindre la neutralité carbone dans la production d'aluminium

Figurant parmi les leaders mondiaux de l'aluminium et des énergies renouvelables, nous utilisons ces énergies et des technologies de pointe pour produire de l'aluminium avec une empreinte carbone quatre fois inférieure à la moyenne mondiale. Notre ambition est d'aller plus loin en éliminant progressivement notre consommation d'énergies fossiles, en supprimant les émissions liées à nos procédés de fabrication et en intensifiant le recyclage des déchets post-consommation.

men in safety vests in a factory

Le principal défi de l'industrie de l'aluminium réside dans l'importante intensité carbone des procédés industriels qui constituent le fondement de sa production moderne. Le recours massif aux combustibles fossiles pour alimenter le processus de fusion est la principale raison pour laquelle cette industrie représente aujourd'hui 2 % des émissions mondiales de CO₂e. De plus, le procédé d'électrolyse lui-même émet du CO₂ lorsque l'oxyde d'aluminium et le carbone réagissent sous un courant électrique intense pour produire de l'aluminium primaire.

Dans le même temps, l'aluminium possède des propriétés uniques qui en font un catalyseur essentiel de la transition écologique. La demande pour ce métal léger, polyvalent et recyclable à l'infini devrait croître, parallèlement à la nécessité d'atténuer le changement climatique. C'est ce paradoxe auquel l'industrie de l'aluminium doit faire face. Il nous faut repenser nos méthodes de production, voire remettre en question les principes fondamentaux de celle-ci, pour que l'aluminium puisse pleinement s'imposer comme un matériau plus durable pour l'avenir.

Kilos d'émissions CO2e par kilo d'aluminium

1 Empreinte < 4.0 kg CO2e, Estimations internes Hydro
2 Source: International Aluminium Institute (2024)

 

D'Hydro REDUXA à la neutralité carbone

Kilos d'émissions CO2 par kilo d'aluminium

L'aluminium primaire Hydro REDUXA a une empreinte carbone documentée maximale de 4 kg CO2e par kg d'aluminium, soit environ un quart de la moyenne mondiale de l'industrie. En s'attaquant aux différentes étapes de production de la chaîne de valeur, Hydro vise à réduire l'empreinte carbone à zéro.


Hydro est déterminée à jouer un rôle moteur dans la transition vers un aluminium vert grâce à des efforts mondiaux de décarbonation de l'énergie et de la production, de production circulaire et de recyclage des ressources existantes. Nous sommes en bonne voie pour réduire nos émissions de 30 % d'ici 2030 par rapport à 2018. Nous restons pleinement engagés à atteindre la neutralité carbone pour la production d'aluminium d'ici 2050, voire plus tôt.

Cela se fera en mettant en œuvre des technologies de pointe et en intensifiant les efforts selon les trois axes principaux de la feuille de route de décarbonation de l'entreprise :

  • Élimination progressive des sources d'énergie fossiles tout au long de la chaîne de valeur
  • Éliminer les émissions directes issues des processus de production
  • Accroître le recyclage des déchets d'aluminium post-consommation

Pour en savoir plus sur nos efforts de décarbonation, consultez les sections ci-dessous.

Élimination progressive des énergies fossiles dans la chaîne de valeur

En utilisant des énergies renouvelables tout au long de la chaîne de valeur, Hydro est en mesure de fournir de l'aluminium primaire avec une empreinte carbone quatre fois inférieure à la moyenne mondiale. Afin de réduire davantage cette empreinte, nous nous efforçons d'introduire une énergie plus propre, de la mine au métal, en éliminant progressivement les combustibles à forte intensité de carbone et en explorant l'application de sources d'énergie renouvelables aux étapes de production qui reposaient traditionnellement sur les combustibles fossiles.

Hydropower in Norway
La capacité de production d'aluminium primaire d'Hydro en Norvège est alimentée à 100 % par de l'énergie renouvelable. L'entreprise exploite 40 centrales électriques en Norvège, d'une capacité de production annuelle moyenne de 13,7 TWh.

Au Brésil, Hydro procède actuellement à la transition du fioul lourd au gaz naturel pour alimenter le processus de calcination et une partie de la production de vapeur d'Hydro Alunorte, la plus grande raffinerie d'alumine au monde hors de Chine. Ce projet de changement de combustible permettra à lui seul de réduire les émissions annuelles de CO2 de la raffinerie de 700 000 tonnes. De plus, Hydro vise à réduire les émissions d'Alunorte de 400 000 tonnes supplémentaires grâce à l'électrification des chaudières à charbon.

Ces deux initiatives sont les principaux éléments permettant à Hydro de mettre en œuvre sa stratégie visant à réduire de 30 % les émissions de gaz à effet de serre tout au long de la chaîne de valeur d'ici 2030. En réduisant l'empreinte carbone des matières premières nécessaires à la fabrication de l'aluminium, Hydro vise à fournir du métal primaire avec une empreinte carbone inférieure à 2 kilos de CO2e par kilo d'aluminium, soit 7 à 8 fois inférieure à la moyenne mondiale de la production primaire d'aluminium de 15,1 (source : IAI).

Alumina production using natural gas at Alunorte
Alunorte a démarré la production d'alumine à partir de gaz naturel en 2024. Une fois le projet de changement de combustible terminé, six chaudières à vapeur et tous les calcinateurs de la raffinerie fonctionneront au gaz naturel.

La refonte de l'aluminium en nouveaux produits est un processus à forte intensité énergétique qui nécessite traditionnellement l'utilisation de combustibles fossiles pour atteindre les températures élevées requises. Hydro mène actuellement des recherches et développe différentes technologies sur plusieurs sites dans le but de passer du gaz naturel aux sources d'énergie renouvelables dans les fours de fonderie.

À Hydro Sunndal, la plus grande usine d'aluminium primaire d'Europe, Hydro prévoit de remplacer le gaz naturel par du biométhane d'origine locale. Un projet similaire est en cours de développement à Hydro Karmøy . Hydro vise également à passer du gaz naturel au biométhane dans les fours de cuisson des installations de production d'anodes de carbone des usines primaires de Sunndal et d'Årdal.

Hydro Sunndal sert également de banc d'essai pour la technologie plasma afin d'explorer l'électrification des fours de coulée grâce à la même énergie renouvelable qui alimente les fonderies primaires d'Hydro. En cas de succès, ce projet pilote pourrait avoir un impact non seulement sur l'industrie de l'aluminium, mais aussi sur d'autres secteurs industriels difficiles à réduire dans le monde.

Dans la nouvelle usine de recyclage de l'aluminium de Høyanger , Hydro remplace le gaz naturel par de l'hydrogène vert dans l'un des fours de coulée afin d'exploiter le potentiel de décarbonation de l'hydrogène dans la production d'aluminium. Ce projet pilote s'appuie sur l'expérience acquise lors du premier essai industriel mondial d'hydrogène vert pour le recyclage de l'aluminium réalisé par Hydro en juin 2023.

Recycling facility in Høyanger
Dans la nouvelle usine de recyclage de Høyanger, l'aluminium à émission quasi nulle n'est qu'à quelques centimètres. L'infrastructure hydrogène a été intégrée dès la conception de l'usine.

La plupart des opérations logistiques étant alimentées par des combustibles fossiles, Hydro s’attaque aux émissions de cette étape cruciale de la chaîne de valeur. Les activités comprennent le transfert du tonnage transporté par camion vers la mer, la barge ou le rail, des efforts accrus pour développer des itinéraires de navigation plus écologiques en collaboration avec les fournisseurs et l’utilisation de la numérisation pour améliorer les structures d’incitation et la transparence. L’ambition est de parvenir à une réduction de 30 % des émissions liées à la logistique d’ici 2030.

Sunndal primary aluminium plant
Chargement de billettes d'extrusion à l'usine d'aluminium primaire de Sunndal

Élimination des émissions de procédé

En découvrant indépendamment et presque simultanément en 1886 un procédé industriel de fabrication de l'aluminium, Charles Martin Hall et Paul Héroult ont posé les fondements de toute la production moderne d'aluminium. Cependant, le procédé d'électrolyse Hall-Héroult émet inévitablement du CO₂ lorsqu'un courant électrique traverse l'oxyde d'aluminium et le carbone pour former de l'aluminium primaire. Nous remettons en question les principes fondamentaux de la production d'aluminium en explorant plusieurs pistes de développement technologique, dont un procédé entièrement nouveau et révolutionnaire visant à éliminer les émissions de carbone liées à l'électrolyse et à la cuisson des anodes.

Electrolysis in Årdal
L'usine d'aluminium primaire d'Hydro à Årdal a une capacité annuelle de 204 000 tonnes de métal primaire, 220 000 tonnes de produits de fonderie et 215 000 tonnes d'anodes. Hydro exploite également à Årdal l'un des principaux centres de recherche du secteur..

Développée par les technologues d'Hydro depuis 2016, la technologie exclusive HalZero repose sur la conversion de l'alumine en chlorure d'aluminium avant l'électrolyse. Le chlore et le carbone sont maintenus en boucle fermée, évitant ainsi les émissions de CO2 et n'émettant que de l'oxygène. En 2023, le projet a été reconnu lors de la conférence mondiale sur le climat COP28 comme un acteur majeur de la transition énergétique , tandis qu'Hydro s'engageait à construire une installation d'essai pour HalZero à Porsgrunn, en Norvège.

L’objectif est de produire les premiers volumes d’aluminium d’ici 2025 et des volumes pilotes à l’échelle industrielle d’ici 2030, préparant ainsi HalZero à une utilisation dans de nouvelles fonderies. En cas de succès, HalZero sera une technologie de fusion sans émissions qui éliminera entièrement les émissions de CO2 provenant de l’électrolyse et de la cuisson des anodes.

The HalZero technology will be matured in the test facility currently under construction in Porsgrunn, Norway.

La technologie HalZero sera perfectionnée dans l'installation d'essai sur mesure actuellement en construction au Centre technologique Hydro Aluminium de Porsgrunn, en Norvège.

Hydro souhaite adapter les alumineries existantes de Hall-Heróult à l'avenir en les modernisant avec la technologie de captage et de stockage du carbone (CSC) . Après avoir évalué plusieurs technologies de CSC et élaboré une feuille de route pour tester et piloter les méthodes les plus prometteuses, l'ambition est de lancer un projet pilote à l'échelle industrielle d'ici 2030.

a few people wearing hard hats
Les cellules électrolytiques du pilote technologique de Karmøy ont été modifiées en vue de l'adoption de la technologie CCS.

Grâce à la technologie de précuisson la plus récente pour la production d'aluminium, une cellule électrolytique consomme environ une demi-tonne de carbone pour chaque tonne d'aluminium produite. Les anodes en carbone sont constituées de matériaux fossiles, mais Hydro cherche à y incorporer des biomatériaux tels que des déchets issus de la foresterie et de la production alimentaire. La recherche et le développement en sont encore à leurs débuts.

Changing carbon anodes at the Årdal primary plant
Changement des anodes de carbone à la centrale primaire d'Årdal

Depuis 1990, Hydro a augmenté la capacité de ses alumineries de 40 %. Malgré cela, l'entreprise a réussi à réduire les émissions de ses alumineries norvégiennes de plus de 50 %, principalement grâce à la modernisation complète de la technologie Söderberg, très émettrice, vers des lignes de cuves de précuisson modernes dans les années 2000. Depuis, Hydro a perfectionné les opérations de ses alumineries, aboutissant au projet pilote technologique de Karmøy , pionnier de la technologie de production primaire la plus économe en énergie et en climat au monde.

L'amélioration des opérations est un processus continu, avec des efforts importants actuellement consacrés à la numérisation. La transition écologique et la transition numérique sont étroitement liées, car les technologies numériques jouent un rôle crucial dans la gestion des ressources. Elles peuvent contribuer à la réduction des émissions en optimisant les opérations, en améliorant l'efficacité et en stimulant l'innovation.

Karmøy Technology Pilot
En 2018, le pilote technologique Karmøy est entré en service pour être le pionnier de la technologie d'électrolyse la plus efficace au monde en termes de climat et d'énergie.

Accroître le recyclage des déchets post-consommation

L'aluminium est recyclable à l'infini sans perte des propriétés qui en font un élément essentiel de la transition écologique. Son recyclage ne consomme que cinq pour cent de l'énergie nécessaire à la production de métal primaire par électrolyse.

Nous proposons de l'aluminium recyclé sous la marque Hydro CIRCAL . Il contient au moins 75 % de déchets post-consommation et son empreinte carbone documentée est de seulement 1,9 kg CO₂e par kg d'aluminium, soit près de huit fois inférieure à la moyenne mondiale de la production d'aluminium primaire.

Les déchets post-consommation sont également utilisés dans la production d'aluminium primaire à Årdal et Høyanger . Selon la proportion de ces déchets, l'aluminium bas carbone Hydro REDUXA peut être livré avec une empreinte carbone documentée maximale de 3 kg CO₂e par kg d'aluminium.

A pile of post-consumer scrap
Contrairement aux déchets issus de la production d'aluminium, les déchets post-consommation ont une empreinte carbone proche de zéro puisque les émissions ont déjà été prises en compte.

Contrairement aux déchets pré-consommation issus de la production et de l'extrusion d'aluminium, les déchets post-consommation ont connu une vie antérieure sous forme de canettes, de fenêtres, de pièces automobiles ou de tout autre produit de consommation. Leur empreinte carbone est proche de zéro, les émissions ayant déjà été comptabilisées. C'est pourquoi recycler davantage de déchets d'aluminium post-consommation est essentiel pour accélérer la réduction des émissions.

Pour y parvenir, Hydro explore en permanence de nouvelles possibilités, à la fois pour s’approvisionner en déchets post-consommation et pour développer des technologies de tri avancées permettant de trier, de réutiliser et de donner une nouvelle vie à une plus grande quantité d’aluminium usagé.

La technologie exclusive HySort d'Hydro, utilisant la spectroscopie de claquage induit par laser (LIBS), permet à Hydro d'explorer plus en profondeur les déchets pour recycler l'aluminium qui, autrement, finirait en décharge. Lancée au centre de recyclage d'Hydro à Dormagen, en Allemagne, cette technologie a été lancée sur le marché américain en septembre 2024 .

The HySort machine in Grandville, Michigan
Les opérations commerciales américaines de la machine HySort ont commencé à Grandville, dans le Michigan, en 2024.

L’accélération de la croissance de la capacité de recyclage est l’un des facteurs clés de la stratégie globale d’Hydro à l’horizon 2030 pour répondre à la demande croissante de produits recyclés à faible émission de carbone.

Hydro a augmenté sa capacité de recyclage de plus de 650 000 tonnes au cours des deux dernières années. Cette augmentation s'est principalement produite en Europe, à commencer par l'acquisition de l'entreprise polonaise de recyclage d'aluminium Alumetal en 2023, qui a considérablement renforcé la position d'Hydro dans le recyclage en Europe. En septembre 2024, Hydro a inauguré sa nouvelle usine de recyclage d'aluminium à Székesfehérvár, en Hongrie , d'une capacité annuelle de 90 000 tonnes, destinée principalement au marché automobile.

Hydro a également investi dans de nouvelles capacités en Amérique du Nord, notamment dans l'usine de recyclage de Cassopolis, dans le Michigan , qui a ouvert ses portes en novembre 2023. Un tiers de la production de l'usine de Cassopolis sera produite sous la marque Hydro CIRCAL.

Aujourd'hui, Hydro recycle l'aluminium dans 35 usines en Europe, en Amérique du Nord et en Amérique du Sud, la production étant assurée par les activités aluminium amont et aval de l'entreprise. Par ailleurs, 200 000 tonnes supplémentaires de nouvelles capacités de recyclage seront mises en service d'ici 2026 en Europe et aux États-Unis, notamment une nouvelle usine de recyclage à Torija, en Espagne, d'une capacité de 120 000 tonnes par an.

Recycling plant at Székesfehérvár, Hungary
La nouvelle usine de recyclage de Székesfehérvár en Hongrie.

Lorsqu'on utilise une forte proportion de matériaux recyclés dans l'aluminium, le principal défi consiste à répondre aux exigences spécifiques des alliages des produits finis. Cela n'est possible qu'en combinant des qualités de ferraille très précises.

Augmenter la part de contenu recyclé dans les produits finis nécessite de nouvelles innovations. C'est pourquoi la collaboration technique, la recherche sur les alliages et le développement de nouvelles applications font partie des partenariats stratégiques d'Hydro avec des clients tels que Mercedes-Benz , le groupe Volvo et le fabricant de câbles NKT .

Le partenariat d'Hydro avec Porsche a franchi une nouvelle étape en juillet 2024 avec un accord qui permet la réservation de capacités pour la chaîne d'approvisionnement de Porsche ainsi que le développement de nouveaux alliages automobiles à plus forte teneur en matières recyclées.

Une nouvelle étape a été franchie début 2024 lorsque le fabricant britannique de vélos Brompton a lancé les toutes premières jantes fabriquées à partir de déchets post-consommation à 100 %. C'était la première fois que l'aluminium recyclé, à teneur quasi nulle en carbone, d'Hydro était utilisé dans un produit grand public après des tests rigoureux de sécurité, de solidité, de durabilité et de résistance à la corrosion.

Eivind Kallevik, President and CEO of Hydro and Barbara Frenkel Executive Board Member for Procurement at Porsche AG
Eivind Kallevik, président-directeur général d'Hydro et Barbara Frenkel, membre du conseil d'administration chargé des achats chez Porsche AG, après la signature du nouvel accord en juillet 2024.