Réindustrialisation et décarbonation : un défi à notre portée
Transition écologique et souveraineté industrielle sont bien plus compatibles qu’on ne le croit.
Dans un monde en transformation où les rapports de force politiques et économiques sont remis en question, la compétitivité et la souveraineté européenne sont deux enjeux primordiaux qui reposent notamment sur la réindustrialisation et la décarbonation.
Une urgence rappelée par le rapport remis à la Commission européenne en septembre 2024 par Mario Draghi dans lequel l’ancien président de la Banque centrale européenne souligne la nécessité vitale pour l'Union européenne de se doter d’une véritable stratégie industrielle. Les énergies renouvelables, et plus particulièrement le gaz vert, doivent y occuper une place essentielle.
Concilier décarbonation et réindustrialisation, un défi vital pour la France et l’Europe
Longtemps considérées comme incompatibles, la réindustrialisation et la décarbonation s’imposent aujourd’hui comme les deux faces d’une même ambition : bâtir une industrie souveraine, innovante et responsable.
La bonne nouvelle est que cette transition est déjà en route, avec en ligne de mire la neutralité carbone fixée à 2050. De nombreuses solutions sont d’ores et déjà exploitées. Parmi elles, le gaz s’impose comme un atout incontournable grâce à l’accélération des gaz renouvelables et au développement des technologies d'efficacité énergétique et de capture de carbone.
Les solutions gaz pour la décarbonation de l'industrie sont à découvrir plus en détail dans cet article.
L’industrie, un secteur très énergivore
En France, l’industrie est l’un des plus gros consommateurs d’énergie. À elle seule, elle représente 20 % de la consommation finale totale nationale. Les entreprises du secteur consomment principalement deux sources d'énergie : l'électricité et le gaz naturel représentent plus de 70 % de l’énergie consommée. Cela s’explique par l’utilisation intensive du gaz naturel dans des secteurs tels que la chimie, les matériaux et l’agroalimentaire, tandis que l’électricité est largement employée dans la totalité des équipements industriels. Elle place de fait le gaz et le gaz vert comme des leviers essentiels de la décarbonation des infrastructures industrielles du pays.
Pourquoi ce besoin si élevé en énergie ?
La forte consommation en énergie du secteur industriel s’explique par plusieurs raisons :
La nature des processus de transformation
Beaucoup de processus industriels, comme la métallurgie, la verrerie, la céramique ou encore la production de ciment, nécessitent des températures très élevées, souvent supérieures à 1 000°C. Chauffer ces matériaux consomme énormément d’énergie, souvent sous forme de gaz et d’électricité. Mais pas seulement.
La production de vapeur, par exemple, concentre également une grande part de la consommation énergétique d’industries telles que la chimie, l’agroalimentaire et le papier-carton. La vapeur y est utilisée pour plusieurs actions essentielles comme chauffer les matières premières et cuire certains produits ; générer de l’électricité et alimenter les machines ; éliminer l’humidité dans la fabrication du papier, des aliments et des produits chimiques ; faire fonctionner des pistons et des machines hydrauliques ou encore, tout simplement, désinfecter les équipements et les surfaces.
Le rendement énergétique souvent faible
Certains procédés industriels ont encore un faible rendement énergétique, gaspillant une partie de l’énergie sous forme de ce que l’on appelle « chaleur fatale ».
L’utilisation intensive de machines
L’industrie utilise des équipements lourds pour chauffer, découper, mouler et assembler des matériaux, qui consomment beaucoup d’électricité et de combustibles fossiles.
Le transport des matières premières et produits finis
Acheminer les ressources vers les usines et distribuer les produits finis nécessitent des camions, des trains et des navires, qui brûlent du carburant.
Les besoins en chauffage, refroidissement et éclairage
Les usines et entrepôts ont besoin de systèmes de climatisation, de chauffage et d’éclairage pour assurer des conditions de travail adéquates.
L’impact environnemental du secteur industriel
À l’heure où la France veut retrouver sa souveraineté économique, elle doit en parallèle réduire ses émissions de gaz à effet de serre pour respecter ses engagements climatiques.
Un défi de taille quand on sait que l’industrie représente à elle seule 20 % des émissions de CO₂ dans l’Hexagone, soit 78 millions de tonnes par an, incluant les procédés industriels et la combustion d'énergie dans les usines.
Le secteur est ainsi le 3e plus gros émetteur de gaz à effet de serre en France, derrière les transports et l’agriculture.
Des objectifs ambitieux pour accélérer la transition énergétique
Fort de ce constat et face à l’urgence climatique, l’industrie française s’engage activement dans la transition énergétique, en ligne avec la Stratégie nationale bas carbone (SNBC). L’objectif fixé est ambitieux : réduire de 35 % les émissions de gaz à effet de serre à l’horizon 2030 sur le territoire national, et de 81 % d’ici 2050 par rapport à 2015.
Parcourez la feuille de route de la Stratégie nationale bas carbone pour en savoir plus.
Les leviers de la décarbonation
En France, compte tenu de notre héritage nucléaire, le passage au « tout électrique » est souvent présenté par les pouvoirs publics comme la seule approche valable pour atteindre nos objectifs de décarbonation. Toutefois, et bien qu’elle y ait évidemment un rôle majeur à jouer, l’électrification n’est pas toujours une solution techniquement et économiquement viable pour décarboner l’industrie hexagonale et d’autres solutions sont privilégiées par les industriels.
On vous explique pourquoi.
Avec des consommations de gaz et d’électricité équivalentes et représentant chacune plus d’un tiers de l’énergie utilisée par l’industrie française, la marche à franchir pour que l’électricité couvre l’ensemble des besoins du secteur paraît très haute. Et c’est sans compter sur la nature même de certains processus qui rendent la transformation difficile.
L'électrification
Si le passage à l'électricité de certaines activités industrielles de la France présente un intérêt indéniable, il fait face à des questionnements techniques et économiques qui dépassent la seule problématique du volume d'énergie à produire :
La disponibilité et la capacité du réseau
Des investissements colossaux sont nécessaires pour moderniser les infrastructures électriques. RTE, le gestionnaire du réseau de transport d'électricité, a récemment annoncé qu’il prévoyait d’investir 100 milliards d'euros d'ici 2040 pour le renforcer, le raccorder, le redimensionner et l’adapter au changement climatique. Plus de la moitié de cet investissement est destinée à connecter au réseau de nouveaux centres de consommation, comme les data centers, et à intégrer des sources d'énergie bas-carbone, notamment le nucléaire et les énergies renouvelables.
Le prix
Les tarifs d’électricité sont souvent encore plus élevés que ceux du gaz naturel ou d’autres sources fossiles, en raison des taxes et des coûts de production associés. Surtout, les fluctuations des prix de l’électricité, notamment en période de forte demande, rendent difficile la maîtrise des coûts à long terme pour les industriels.
La flexibilité
Grâce à ses infrastructures existantes, le réseau de gaz permet de stocker facilement l’énergie – y compris renouvelable – et de la rendre disponible rapidement. Le stockage de l’électricité et les réponses ponctuelles aux pics de consommation sont eux, beaucoup plus compliqués, en dehors des centrales au gaz ou au charbon et exception faite de gigantesques batteries, très coûteuses et pas encore disponibles.
Les spécificités sectorielles
Certains secteurs industriels comme celui des matériaux ou de la métallurgie nécessitent des températures très élevées pour leur processus de production. L’électricité, bien que polyvalente, n’est pas toujours adaptée pour générer ces températures sans un coût très important.
Consommer moins, consommer mieux, consommer vert
Au-delà de l’électrification, les industriels disposent de plusieurs moyens complémentaires pour réduire leurs émissions de gaz à effet de serre. Il existe ainsi des solutions matures et d’autres en devenir qui permettent au secteur d’agir dès aujourd’hui en faveur de la transition écologique.
Voici 5 actions qui peuvent, ensemble ou séparément, permettre d'obtenir des résultats concrets sans remettre en question l'équilibre nécessaire entre électricité et gaz.
1. Connaître ses consommations d’énergie
Puisque l’on ne peut pas améliorer ce que l’on ne mesure pas, la première étape que doit adopter une entreprise industrielle désireuse de réduire son empreinte carbone est de connaître précisément ses consommations d’énergie pour les réduire.
Un audit énergétique permet ainsi de cartographier les flux d’énergie et d’identifier les postes les plus énergivores. Cette visibilité est la première condition pour agir efficacement.
Une fois les consommations analysées, l’entreprise peut détecter les leviers d’optimisation : équipements obsolètes, gaspillages, processus énergivores… Cela permet de prioriser les actions le plus rentables et impactantes, qu’il s’agisse d’améliorations techniques ou organisationnelles.
2. Améliorer l’efficacité énergétique
Par l’optimisation du processus de combustion
Le réglage du processus de combustion joue un rôle clé dans la décarbonation de l’activité industrielle. Il permet de consommer moins et de réduire les émissions de CO₂. Voici comment :
- Optimisation du rendement énergétique
Un bon réglage de la combustion permet de maximiser l’énergie produite pour une même quantité de combustible, ce qui réduit la consommation et donc les émissions de CO₂.
- Possibilité d’intégrer des combustibles moins carbonés
Un bon réglage permet également d’adapter les installations à l’utilisation de combustibles plus propres, comme le biogaz ou l’hydrogène, qui émettent peu de CO₂ et les combustibles alternatifs (biomasse, déchets valorisés, etc.).
Par la récupération de la chaleur fatale
La chaleur fatale désigne l’énergie thermique produite par un processus industriel qui, au lieu d’être valorisée, est simplement perdue via les fumées d’échappement, les gaz de refroidissement ou encore les fluides colporteurs utilisés dans les procédés de production.
La récupération et la réutilisation de la chaleur fatale présente deux atouts majeurs : elle permet aux industriels non seulement de réduire leur facture énergétique et donc de diminuer leur coût de production, mais elle participe également à la réduction de leur empreinte carbone.
Comment récupérer la chaleur fatale ?
La récupération de la chaleur fatale implique l’utilisation de technologies spécifiques pour la capter et la convertir en énergie utile.
Des solutions existent, à des niveaux de recherche et développement plus ou moins avancés. Parmi les technologies innovantes disponibles, on peut citer :
- les machines à cycle organique de Rankine (ORC, Organic Rankine Cycle),
- la thermoélectricité,
- les pompes à chaleur industrielle haute température.
Le potentiel de la chaleur fatale
La chaleur fatale peut représenter jusqu’à 50 % de l’énergie consommée par certains processus industriels.
L’industrie française dispose ainsi d’un très gros potentiel de réutilisation de cette chaleur fatale.
Selon l’ADEME (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie), les industriels rejettent chaque année 109,5 TWh de chaleur inutilisée, soit 36 % de leur consommation de combustible. À titre de comparaison, cela représente environ un quart de la consommation électrique annuelle de la France.
Plus de la moitié de cette chaleur fatale est à une température relativement élevée (>100°C), ce qui la rend facilement récupérable pour d’autres usages (chauffage urbain, préchauffage de matières premières, production d’électricité, etc.).
L’État au soutien de la décarbonation de l'industrie
Il existe plusieurs incitations financières et dispositifs d’aides de l’État ou de l’Union européenne pour aider les industriels dans leurs démarches de décarbonation.
L’appel à projet Decarb Ind 2025
Lancé par l’ADEME (Agence de la transition écologique), l'appel à projet Decarb Ind 2025 s’inscrit dans le cadre du plan France 2030 du paquet législatif « Fit For 55 » porté par la Commission européenne. Il vise à soutenir la décarbonation d’activités industrielles sous forme de subventions pouvant aller jusqu’à 30 millions d’euros. L’appel à projets était ouvert jusqu’au 13 mars 2025.
Les Certificats d’économie d’énergie (CEE)
Il s’agit d’un dispositif mis en place par les pouvoirs publics pour inciter les industriels à investir dans des solutions bas-carbone et à améliorer leur compétitivité en réduisant leur facture énergétique. Il oblige les fournisseurs d'énergie à promouvoir des actions d'efficacité énergétique auprès de leurs clients. L’ATEE (Association technique énergie environnement) a pour mission d’accompagner et d’informer les acteurs du marché sur l’utilisation du dispositif.
Un exemple d’application pour la mise en place d’un brûleur régénératif
Un exemple d’application pour le stockage de chaleur
Un exemple d’application pour la conversion de chaleur fatale en électricité ou en air comprimé
3. Utiliser le gaz vert
Le biométhane, une alternative verte au gaz naturel et un atout pour la souveraineté industrielle
Parmi les différentes solutions envisageables pour répondre à l’urgence climatique et adapter l’industrie aux enjeux de décarbonation, le gaz vert s’impose depuis plusieurs années comme l’une des plus prometteuses.
De plus en plus répandu et connaissant une forte croissance, le biométhane offre aux industriels une source d’énergie renouvelable et produite localement, qui contribue à la réduction de leurs émissions de gaz à effet de serre.
Issu de la dégradation de matières organiques, comme les déchets agricoles, les boues d'épuration, les déchets alimentaires ou les résidus de l'industrie agroalimentaire, ce gaz vert bénéficie d'un contenu carbone particulièrement faible, compte tenu de son origine et du cycle vertueux auquel il participe.
Il présente les mêmes caractéristiques que le gaz naturel et peut ainsi être injecté dans les réseaux de gaz existants et être utilisé de la même manière que le gaz fossile. Tous deux étant composés de la même molécule, le méthane (CH4), la compatibilité avec les procédés industriels existants est totale, qu’il s’agisse par exemple de produire de la chaleur, voire même de l'électricité via des centrales de cogénération.
Le biométhane peut ainsi remplacer progressivement le gaz naturel, sans réglage de la part des industriels et sans changer l’outil de production. C'est un élément essentiel dans une démarche de décarbonation compétitive.
Les garanties d’origine, un outil de traçabilité pour le développement du gaz vert
Il s’agit de certificats électroniques créés par l'Union européenne qui attestent qu’une quantité donnée de gaz vert a été produite à partir de sources renouvelables. Elles jouent un rôle clé dans la valorisation de cette énergie verte sur le marché.
Chaque MWh de biométhane produit donne droit à une garantie d’origine, qui peut être vendue séparément du gaz lui-même. Ainsi, une entreprise ou une industrie souhaitant décarboner son activité peut acheter ces garanties pour justifier sa consommation de gaz renouvelable, même si physiquement elle reçoit un gaz mélangé.
Retrouvez tous les détails sur les garanties d’origine sur grdf.fr.
Quel intérêt pour l’industrie ?
- Certification : les garanties d’origine assurent que le biométhane acheté est bien d’origine renouvelable ;
- contribution aux objectifs de décarbonation : elles permettent aux entreprises d’afficher un bilan carbone réduit et de valoriser leur engagement vertueux en faveur de la transition énergétique ;
- dynamisation de la filière du biogaz : en créant un marché dédié, elles favorisent le développement des infrastructures de production, encouragent l’innovation, rendent ce marché plus attractif ;
- souveraineté énergétique : elles favorisent l’autonomie énergétique de la France et la compétitivité technologique des territoires.
Les Biogas Purchase Agreements, l'assurance de la stabilité du marché
Pour accélérer la production et le développement du biométhane, les acteurs du marché ont créé les Biomethane purchase agreements (BPA) : des contrats d’achat de biométhane à long terme, passés directement entre un producteur et un consommateur, généralement une entreprise ou une industrie cherchant à décarboner son activité. Inspirés des PPA (Power purchase agreements) utilisés dans le secteur de l’électricité renouvelable, les BPA permettent d’assurer un approvisionnement stable en gaz renouvelable.
- L'accord fixe une quantité déterminée de gaz renouvelable sur une période donnée (entre 5 et 20 ans) ;
- ce biométhane peut être livré physiquement via le réseau de gaz ou bien être associé à des garanties d’origine pour certifier son utilisation ;
- le prix peut être fixe ou indexé, offrant ainsi une visibilité financière aux deux parties.
Quel intérêt pour l’industrie ?
- La sécurisation de l’approvisionnement en gaz renouvelable ;
- la stabilité des coûts en protégeant les entreprises des fluctuations du marché des énergies fossiles ;
- le soutien à la filière biogaz, en garantissant des débouchés et en encourageant de nouveaux investissements.
4. Favoriser une mobilité propre grâce au BioGNV
Si l'optimisation des processus de production est clé, la mobilité joue aussi un rôle essentiel dans la transition vers un modèle plus respectueux de la planète. Les déplacements liés à l'activité industrielle sont nombreux : transport des matières premières, expédition des produits finis, déplacements des salariés… Chacun de ces aspects a un impact sur les émissions de gaz à effet de serre.
Avec l’utilisation de l’hydrogène et l'électrification, le biométhane sous forme de BioGNV (Gaz naturel pour véhicules) est à l’heure actuelle l’une des alternatives les plus matures pour décarboner les transports. En 2025, le BioGNV représente déjà plus de 50 % de l’ensemble du GNV consommé par la flotte des poids lourds sur le territoire national.
5. Capturer, stocker et réutiliser le CO₂ (CCUS)
L’objectif du procédé est de capter le carbone avant que celui-ci ne soit émis dans l’atmosphère. Bien que coûteuse, il est essentiel pour aider les secteurs difficiles à décarboner comme la sidérurgie et le ciment par exemple. La capture peut se faire par :
- postcombustion : on retire le carbone à la sortie d’un flux de gaz généré par la combustion d’un combustible carboné. Cette technique est la plus connue et la plus utilisée,
- précombustion : le combustible est partiellement oxydé avant sa combustion. Il est ensuite (re)formé afin d’obtenir du CO₂ et de l’hydrogène. La pression et la concentration du gaz carbonique séparent le CO₂ de l’hydrogène,
- oxycombustion : le combustible carboné est brûlé avec de l’oxygène pur plutôt qu’avec de l’air. Le flux produit est alors sans azote, uniquement composé de CO₂ et de vapeur d’eau que l’on sépare par condensation.
Ch0C : une chaudière gaz industrielle capable d’éviter 90 % d’émissions de CO₂
La chaudière industrielle bas carbone Ch0C est une innovation majeure dans le domaine de la décarbonation industrielle. Elle fonctionne sur le principe de l’oxycombustion, où l’air ambiant est remplacé par de l’oxygène lors de la combustion, ce qui permet de concentrer le CO₂ produit et de le capturer facilement. Cette technologie réduit de plus de 90 % les émissions directes de CO₂ des chaufferies industrielles pour les usages vapeur et eau chaude.
Sa commercialisation est prévue pour le courant de l’année 2026, avec un potentiel de réduction de 8 millions de tonnes de CO₂ par an si 2 000 chaudières industrielles étaient remplacées.
Pour conclure
Les enjeux climatiques et le nouvel ordre mondial qui se dessine imposent à la France de changer de braquet en matière de décarbonation. Notre pays dispose de nombreux leviers pour accélérer cette transition qui, au-delà d’une nécessité, doit être considérée comme une opportunité : en investissant dans l’innovation et l’énergie décarbonée, les entreprises industrielles participent à l’effort national qui allie compétitivité et souveraineté. L’avenir se construit dès aujourd’hui.