Sans chimie, rien n’est possible. Ce secteur est indispensable à de nombreuses branches industrielles. Malheureusement, l’industrie chimique consomme beaucoup d’énergie et émet de grandes quantités de gaz à effet de serre. Mais il y a une bonne nouvelle : elle a reconnu le problème et travaille activement à des solutions pour décarboner ses procédés.

« Si l’objectif de transition vers la neutralité climatique est très clair, la transformation totale de notre secteur énergivore est quant à elle terriblement complexe », souligne Wolfgang Große Entrup, directeur général de la Fédération des industries chimiques allemandes (VCI). Pour plus de clarté, la VCI a créé la plateforme de protection du climat Chemistry4Climate (C4C), en coopération avec la Fédération des industries allemandes (VDI). De 2021 à 2024, ce projet de grande ampleur financé par des fonds publics a permis de mettre au point différents scénarios et approches de solutions pour une industrie chimique neutre pour le climat en Allemagne.

Des scénarios pour une industrie chimique neutre pour le climat

Dans le cadre de la C4C, trois scénarios principaux détaillent les différentes voies de transformation possibles :

• L’utilisation maximale d’électricité renouvelable : Ici, l’accent est mis sur l’électrification des processus pour remplacer au maximum les sources d’énergie fossiles.
• Un focus sur l’hydrogène et les technologies Power-to-X : Dans ce scénario, l’hydrogène vert joue un rôle clé pour remplacer les matières premières et les carburants fossiles.
• Une approche centrée sur les matières secondaires : L’économie circulaire et le recyclage chimique sont au cœur de cette approche afin de couvrir au maximum le besoin en carbone de l’industrie chimique grâce aux déchets.

Tous ces scénarios montrent que la transformation du secteur chimique nécessite des investissements massifs. Selon les estimations, le besoin en électricité pour une industrie chimique neutre en émissions de gaz à effet de serre pourrait représenter plus de 600 térawattheures (TWh) par an d’ici 2045. À titre de comparaison, il était de 464 TWh en 2024 pour toute l’Allemagne. « La transition de l’industrie chimique est particulièrement difficile, car elle ne concerne pas que l’alimentation en énergie, mais aussi la base de matières premières pour ses produits », explique Dieter Westerkamp, chargé des questions « Technique et société » au sein de la VDI.

Les défis : les infrastructures, les matières premières et la réglementation

Parmi les plus grands obstacles sur la voie de la neutralité climatique, on retrouve la disponibilité d’électricité verte. Le développement des énergies renouvelables et des infrastructures de réseau doit être accéléré si l’on veut pouvoir assurer l’alimentation du secteur de la chimie, gourmand en énergie.

Il s’agit également de savoir comment couvrir les besoins en matières premières durables. La biomasse, les déchets en plastique et le CO₂ comme sources de carbone jouent un rôle décisif dans tous les scénarios. Leur utilisation intensive se fait cependant en concurrence avec d’autres secteurs qui visent aussi la neutralité climatique.

Les incertitudes réglementaires viennent s’ajouter aux difficultés de la transition. Le secteur de la chimie souhaite des conditions-cadres politiques claires pour les investissements nécessaires. Malgré ces défis, de nombreuses entreprises sont déjà mobilisées et mettent en œuvre des projets de protection du climat.

L’hydrogène, une source d’espoir pour la transition de la chimie

La pyrolyse du méthane est une approche prometteuse pour la production d’hydrogène neutre pour le climat. À Ludwigshafen, BASF teste par exemple une installation pilote dans laquelle le méthane est décomposé en hydrogène et en carbone solide – sans émissions de CO₂ directes. Grâce à ce procédé, l’hydrogène pourrait être produit de manière beaucoup plus efficace qu’avec l’électrolyse.

Thyssenkrupp Nucera, à Dortmund, fait progresser le recours à l’électrolyse de l’eau dans l’industrie et mène des recherches sur l’utilisation des gaz métallurgiques dans les processus chimiques. Cette technique devrait permettre la création d’hydrogène à grande échelle à partir d’énergies renouvelables.

Le PtX Lab Lausitz est quant à lui l’un des plus importants insituts de recherche pour les technologies Power-to-X. Il aide les entreprises de la chimie et d’autres secteurs industriels à concevoir des produits chimiques neutres en CO₂ à partir d’électricité renouvelable. Il travaille en particulier sur la synthèse de méthanol, dans laquelle l’hydrogène et le CO₂ sont transformés en méthanol – une matière première essentielle pour l’industrie chimique.

Rédaction et traduction : © deutschland.de / Révision : Ambassade d’Allemagne