Comment l'industrie du verre entend réduire ses émissions de CO₂
Marc Foguenne, d'AGC, s'exprime sur la réduction des émissions de CO₂ lors de la production de verre
Quand on sait que la production d’une tonne de verre génère pas moins d’une tonne de CO₂, et qu’environ 750 tonnes de verre sont produites chaque jour, on comprend immédiatement l’ampleur du défi que représente la transition vers une production de verre plus durable. Marc Foguenne, vice-président chargé du développement durable chez AGC Glass Europe, a expliqué, lors d’une session thématique organisée par la FAC, d’où proviennent ces émissions et quelles mesures l’entreprise met en œuvre pour les réduire.
Le procédé de flottation
Selon M. Foguenne, il est important de commencer par comprendre le fonctionnement d’une ligne de production de verre plat. "Les principales matières premières – sable, soude, calcaire et déchets de verre – sont mélangées dans un four de fusion d’environ 70 m de long et 10 m de large. Grâce à des brûleurs à gaz, le four est chauffé à environ 1.600 °C. Dès que les matériaux sont entièrement fondus et que le raffinage a eu lieu, la température est ramenée à environ 1.100 °C. Le verre fondu s’écoule ensuite sur un bain d’étain liquide. C’est ce qu’on appelle le procédé de flottation."
"Le verre liquide se solidifie en une feuille de verre d’une largeur de 3,2 m et d’une longueur de 6 m. Cette bande de verre est ensuite refroidie à 600 °C, puis découpée sur mesure." La production de verre s’effectue 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. La production quotidienne s’élève à environ 750 tonnes de verre par jour, "ce qui correspond à 33.000 vitrages doubles par jour". Mais cela s’accompagne d’importantes émissions de CO₂.
Le procédé de flottation, mis au point il y a 60 ans, est standardisé à l’échelle mondiale. Bien que les émissions directes moyennes de CO₂ aient diminué au fil des ans, elles sont restées stables au cours des quinze dernières années. Selon M. Foguenne, cela s’explique par l’automatisation des processus de production. Il faut donc une innovation révolutionnaire pour aller au-delà de l’estimation de 7% de décarbonisation.
Des émissions à la réduction
Le fait que la poursuite de la transition vers la durabilité nécessite des percées technologiques n’est pas la seule raison pour laquelle le secteur doit rechercher de nouvelles solutions. Au niveau européen également, la pression s’intensifie pour réduire davantage les émissions de CO₂. L’industrie européenne du verre relève en effet du système européen d’échange de quotas d’émission (SEQE). Dans le cadre de ce système, les entreprises doivent disposer de quotas d’émission suffisants pour couvrir leurs émissions. Une partie de ces quotas est attribuée, mais le nombre de quotas disponibles diminue progressivement. "Actuellement, le secteur reçoit moins de quotas qu’il n’émet, ce qui l’oblige à en acheter." Les émissions de CO₂ ont ainsi un coût financier de plus en plus évident.
L’empreinte écologique est évaluée chaque année selon le cadre standardisé du Greenhouse Gas Protocol (GHG). Celui-ci distingue trois catégories:
- Scope 1: émissions directes liées aux activités de l’entreprise, notamment dues à l’utilisation de gaz naturel et de matières premières
- Scope 2: émissions indirectes liées à la production d’électricité
- Scope 3: émissions indirectes provenant des activités en amont et en aval de la chaîne de valeur
Pour le secteur européen du verre plat, les émissions totales s'élèvent à environ 8 millions de tonnes de CO₂ par an. Environ 55% de ces émissions sont liées à l'énergie, principalement à l'utilisation du gaz naturel, et environ 40% proviennent des matières premières. "Si nous voulons avoir un impact sur nos émissions de CO₂, nous devons impérativement nous pencher sur notre source d’énergie et utiliser des matériaux sans émissions de CO₂."
Il en découle deux grandes ambitions pour le secteur: d’ici 2030, les émissions de CO₂ doivent être réduites de 30% et, d’ici 2050, la production doit être neutre en carbone. Selon M. Foguenne, il n’existe toutefois pas de solution universelle pour atteindre ces objectifs. Les pays diffèrent notamment par leur approvisionnement énergétique et leurs coûts énergétiques. C’est pourquoi l’industrie s’appuie sur une combinaison de solutions. Deux piliers jouent à cet égard un rôle central: l’électrification et la circularité.
Électrification
Le secteur souhaite remplacer le gaz naturel par l’électricité, car le verre fondu est un conducteur d’électricité. M. Foguenne met en avant l’"électro-boosting" comme élément de la solution. "Cette technique consiste à injecter des électrodes dans le bain de verre. Cela permet de réduire la consommation de gaz naturel. Le rapport gaz/électricité habituel peut être de 90%/10%, ce qui n’est pas suffisant.
Volta
Mais comment concevoir un processus de production pouvant fonctionner à 50%, voire 75%, à l’électricité ? Un projet majeur dans ce domaine est Volta, développé conjointement par Saint-Gobain et AGC. Bien que ces deux entreprises soient concurrentes sur le marché, elles ont décidé en 2021 de mettre en commun leurs ressources et leur savoir-faire pour développer cette nouvelle technologie.
"Une première usine a été construite en 2025 en République tchèque. Le projet devait présenter un mix énergétique composé à 50% d’électricité et à 50% de gaz naturel, tout en garantissant un niveau de circularité très élevé. Les déchets de verre représentent 80% de l’unité matérielle totale." À titre de comparaison, la part moyenne de déchets de verre dans l’industrie du verre plat est aujourd’hui nettement inférieure, avoisinant les 30%.
Les premiers résultats sont en tout cas prometteurs. Ce projet a permis de réduire les émissions de CO₂ de 71%. C’est pourquoi Saint-Gobain et AGC ont décidé de poursuivre dans cette voie. Le four de fusion hybride massif sera également mis en service dans une usine d’Avilés, en Espagne. "Là-bas, la part d’électricité sera portée à 75% et les émissions totales de CO₂ devraient être réduites de 50%."
##vidéo: https://youtu.be/TqVtb7t6IoQ?si=Wt7TKtlyr70zp88M##
Économie circulaire
Le deuxième pilier important est la collecte, le traitement et le recyclage des déchets de verre. En réintroduisant davantage de calcin dans le processus de production, on réduit les besoins en matières premières primaires. De plus, cela permet de diminuer la consommation d’énergie et de réduire les émissions de CO₂.
Les entreprises visent deux types de calcin:
- pré-consommation: les pertes survenant lors de la fabrication des vitrages
- post-consommation: les produits arrivés en fin de cycle de vie
Seuls 10% des déchets post-consommation sont collectés et recyclés, et seulement 1% d’entre eux sont recyclés en verre plat. Selon M. Foguenne, plusieurs obstacles peuvent avoir un impact sur les coûts de production. La qualité et la pureté du verre recyclé sont notamment cruciales.
Rien n'est impossible
Bien que l’électrification et la circularité rendent possible la fabrication de verre à faible empreinte carbone, M. Foguenne souligne encore les défis liés aux coûts de production. "L’électricité est souvent plus chère que le gaz naturel. La circularité est assez complexe et donc coûteuse. Le secteur doit donc lutter contre la hausse des coûts de production."
En matière d’électrification, une grande partie du développement technologique incombe aux entreprises elles-mêmes. Mais selon M. Foguenne, l’économie circulaire nécessite en revanche une approche globale impliquant toutes les parties prenantes, telles que les vitriers, les constructeurs de façades, les installateurs et les entreprises de traitement des déchets. C’est pourquoi M. Foguenne lance un appel à l’action: "C’est une approche multisectorielle qui peut faire la différence. Le verre est encore produit à très haute température et nécessite toujours des matières premières pour sa fabrication. Mais nous pensons qu’il est possible de réduire considérablement les émissions de CO₂. Partons du principe que rien n’est impossible."