Décarboner le secteur de la chimie

Le secteur de la chimie représente environ 25 % des émissions des gaz à effets de serre (GES) de l’industrie, soit 5 % des émissions nationales françaises. Près de la moitié des émissions proviennent du vapocraquage d’hydrocarbures pour la production d’éthylène et d’autres molécules de base, ainsi que du vaporeformage de méthane pour la production d’ammoniac. Les principales filières demandeuses de ces produits chimiques sont respectivement celles du plastique (65 %) et des engrais azotés (80 %). 

L’industrie du plastique représente un chiffre d’affaire annuel d’environ 30 milliards d’euros pour 130 000 emplois en France. Du fait de leur multifonctionnalité, ces matériaux sont utilisés comme emballages ou bien sont destinés à d’autres secteurs (BTP, automobile, électrique et électronique). Un peu moins de 25 % des déchets plastiques sont recyclés et leur incinération produit plus de la moitié des émissions de leur cycle de vie. La décarbonation de la filière des plastiques passera donc par l’abandon progressif des hydrocarbures, à la fois comme combustibles et intrants matières, mais aussi par une meilleure valorisation des déchets plastiques. De nouvelles sources d’énergie (biomasse, électricité décarbonée) et une meilleure intégration des matières premières recyclées seront donc nécessaires à la décarbonation de la filière. La capture et le stockage du carbone est aussi à considérer, du fait de la concentration importante des émissions, aussi bien à l’échelle géographique que technologique des vapocraqueurs.

La production de dichlore, dont plus de 60 % est destinée à la production de plastiques, est quant à elle fortement électro-intensive. Bien que les installations françaises disposent des dernières technologies et d’une électricité peu carbonée, les émissions liées à la production de vapeur (50 %) peuvent encore être diminuées.

L’industrie des engrais représente un chiffre d’affaire annuel d’environ 2,1 milliards d’euros pour 5 500 emplois en France. Plus de la moitié des engrais sont importés et cette part est grandissante du fait d’une concurrence internationale forte. La décarbonation de la filière des engrais est donc stratégique afin d’éviter une « fuite de carbone » et une augmentation de l’empreinte carbone française. La synthèse d’engrais azotés se fait à partir d’ammoniac, qui nécessite au préalable de produire du dihydrogène à partir de gaz naturel, processus qui concentre la majorité des émissions de procédé. La production d’hydrogène décarboné est donc l’enjeu majeur de la filière. L’utilisation du biogaz (comme combustible et intrant matière) ou de nouveaux procédés (électrolyse de l’eau) sont des voies privilégiées. Là encore, la capture et le stockage du carbone est envisageable du fait de la concentration et de la pureté des émissions de CO₂ dans les fumées.

L’ADEME a lancé en mars 2021 le projet « Plan de transition sectoriel pour l’industrie chimique », en étroite collaboration avec France Chimie, pour travailler sur les différents enjeux de décarbonation de la filière (technologies, coûts, marchés/emplois).  Les résultats sont attendus pour mi 2022. 

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