Révolution à Duisbourg : les chercheurs se battent pour un acier respectueux du climat !

Révolution à Duisbourg : les chercheurs se battent pour un acier respectueux du climat !

Le 1er juillet 2025, l'Université de Duisburg-Essen a franchi une étape importante vers une production métallique durable. Le professeur Hauke ​​​​Springer reprend la chaire de métallurgie durable à la Faculté d'ingénierie. Son objectif principal : réduire les émissions de CO2 liées à la production de métaux, l’un des principaux contributeurs de gaz à effet de serre industriels.

Springer, qui travaillait auparavant comme professeur Heisenberg à l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle et dirigeait un groupe partenaire à l'Institut Max Planck pour la recherche sur le fer, apporte une vaste expertise à ce nouveau poste. Son parcours académique comprend une formation de mécanicien industriel et des diplômes en génie mécanique, suivis d'un doctorat et d'une habilitation dans son domaine. La production d’acier en Allemagne a généré environ 23,5 millions de tonnes de CO2 en 2022 grâce aux processus conventionnels.

Les défis de la production de métaux

L’industrie métallurgique est responsable d’un tiers de toutes les émissions industrielles de gaz à effet de serre. Dans le cadre de ce défi, Springer et son équipe travaillent sur des procédés métallurgiques innovants, notamment sur l'utilisation de l'hydrogène à la place du carbone pour la production d'acier. MPG.de rapporte que l'hydrogène produit à partir de sources d'énergie renouvelables pourrait réduire considérablement les émissions de CO2. Malgré ces progrès, il existe des défis majeurs, notamment les impuretés présentes dans l'acier recyclé, qui peuvent affecter la qualité des matériaux métalliques.

Dans une usine pilote à Duisburg, ThyssenKrupp a commencé à remplacer une partie du charbon utilisé dans la fusion du fer par de l'hydrogène, ce qui devrait réduire les émissions de CO2 jusqu'à 19 pour cent. Ces évolutions montrent à quel point la transition vers des méthodes de production vertes est cruciale pour garantir un avenir durable à l’industrie métallurgique.

Progrès dans la production d’acier

Traditionnellement, la production d’acier s’effectue principalement via les hauts fourneaux, ce qui génère d’importantes émissions de CO2. Des alternatives telles que le procédé d'acier électrique (EAF) réduisent les émissions de CO2, en particulier lorsqu'elles sont alimentées par de l'électricité provenant de sources renouvelables. Selon une étude du Groupe sidérurgique suisse Les émissions de CO2 du four à arc électrique sont inférieures d’environ 83 % à la moyenne du secteur.

Le groupe Swiss Steel poursuit plusieurs stratégies pour réduire davantage l'impact climatique, notamment en utilisant de l'électricité 100 % verte dans sa production et en remplaçant le gaz naturel dans les fours de traitement thermique par des alternatives à faible émission de CO2 telles que l'hydrogène. En outre, le recyclage des déchets est promu comme matière première centrale pour la filière EAF, ce qui non seulement augmente l'efficacité des ressources, mais contribue également à préserver les ressources naturelles.

À long terme, la production d’acier à base d’hydrogène pourrait permettre des processus quasiment sans émissions. Des chercheurs tels que Dierk Raabe et Martin Palm travaillent à l'optimisation de ces processus afin d'améliorer les réactions de l'hydrogène avec l'oxyde de fer et ainsi jeter les bases d'une production de métaux plus durable. MPG.de souligne que ces approches sont importantes non seulement pour l'industrie sidérurgique, mais aussi pour les secteurs de l'automobile et de l'aviation.

La rectrice de l'université de Duisburg-Essen, le professeur Barbara Albert, souligne l'importance essentielle de cette recherche et souligne son importance pour la forme future des systèmes sociaux et économiques. L’accent mis sur les technologies durables pourrait contribuer à renforcer la région de la Ruhr en tant que pôle d’innovation et ouvrir une nouvelle voie à l’industrie métallurgique vers un avenir plus respectueux du climat.