Le charbon faisait deux métiers
Pour changer le minerai en métal, la sidérurgie brûle du charbon. Ce charbon fait deux métiers à la fois 2. Il chauffe le four très fort. Et il arrache l’oxygène collé au minerai de fer. Ce second métier porte un nom : la réduction. Sans elle, le minerai reste un caillou rouge, pas du métal.
Le procédé toulousain confie chaque métier à une autre ressource. La chaleur vient du soleil. La chimie vient de l’urine 2. Ni électricité, ni charbon fossile, ni bois 2.
Du soleil et de l’urine
Le soleil, d’abord. De grands réflecteurs concentrent ses rayons sur un réacteur et font monter la température 2. C’est le principe du four solaire d’Odeillo, dans les Pyrénées, où le prototype a été testé 3.
L’urine, ensuite. Son constituant principal est l’urée, environ 20 grammes par litre 2. De cette urée, l’équipe tire de l’ammoniac. Et l’ammoniac sait arracher l’oxygène au minerai 2. Deux chemins ont été essayés pour produire cet ammoniac. Le premier chauffe l’urée au soleil concentré. Le second la décompose dans l’eau, avec des graines broyées de soja ou de pastèque 2.
Au bout, le résultat est là : l’oxyde de fer devient du fer 1,2. Une chercheuse de l’équipe le dit simplement.
« Nous avons montré que l’urine peut être une bonne source d’ammoniac, qui est lui-même un réducteur. »
Pourquoi c’est une bonne nouvelle
Fabriquer de l’acier pèse lourd sur le climat. La filière classique, au charbon, rejette environ 2,3 tonnes de CO₂ pour une tonne d’acier 5. À l’échelle du monde, la sidérurgie représente 7 à 9 % des émissions de CO₂ 5.
D’où l’intérêt d’une autre voie. Ce procédé ne brûle ni charbon, ni pétrole, ni bois 2. Il n’abat aucune forêt et n’épuise aucune ressource fossile 2,4. Ses ingrédients se trouvent partout : de la lumière, et un déchet du corps humain. Le charbon était la cause des émissions. Ce procédé s’en passe 4,5.
Ce que les chercheurs ne promettent pas
L’équipe est la première à poser la limite. Si toute l’urine d’une personne était employée, le procédé fournirait au mieux 15 kilos de métal par an 2. Aujourd’hui, chaque habitant consomme environ 250 kilos d’acier par an 2. L’écart est d’un facteur dix-sept. Ce procédé ne remplacera donc pas les hauts-fourneaux à volume égal.
Les chercheurs ne s’en cachent pas. C’est même leur point de départ. Selon eux, la production d’acier devrait « impérativement décroître fortement » pour tenir dans les limites de la planète 2. Ils présentent leur travail comme la brique d’un autre modèle, plus sobre, pas comme un remplaçant des usines actuelles. Cette lecture est leur position, revendiquée. Elle se discute. Le résultat de laboratoire, lui, est acquis.
Une voie ouverte
La métallurgie au soleil n’est pas neuve. Ailleurs, des équipes chauffaient déjà le minerai avec des miroirs 6. Mais elles gardaient le charbon comme agent chimique 6. Le soleil remplaçait la flamme, pas le reste.
L’apport toulousain va plus loin. Il retire aussi le charbon du travail chimique, au profit d’un réducteur tiré de l’urine 1,2. Le tout financé par l’argent public, à hauteur de 465 620 euros 4.
Reste du chemin. Le fer obtenu n’est pas encore de l’acier : l’acier est une étape suivante, un alliage. Et le passage du laboratoire à l’usine n’est pas fait 3. Mais la démonstration tient : on peut produire du fer avec du soleil et un déchet, sans brûler de charbon 1.