Labs · Laboratoire des filières

Quelle filière consomme le moins d’énergie et émet le moins de CO₂ ?

Le four électrique alimenté en ferraille. Sur le réseau camerounais, la phase 1, avec du fer préréduit importé, émettrait environ 0,58 t de CO₂ par tonne, contre 2,29 t au haut fourneau.

Résultat

Dérivé

Sur un réseau à 226 g CO₂/kWh, la phase 1 de Cameroon Steel émettrait environ 0,58 t de CO₂ par tonne de produit, fer préréduit importé compris, soit 75 % de moins que la filière haut fourneau (2,29 t). À ce niveau, la réduction directe à l’hydrogène fait mieux que celle au gaz ; elle perd l’avantage au-dessus d’environ 370 g/kWh.

0,58t CO₂/t

Cameroon Steel, phase 1

2,29t CO₂/t

Haut fourneau, même réseau

75%

Réduction par rapport au haut fourneau

370g/kWh

Seuil où l’hydrogène bat le gaz

963kWh/t

Électricité de la phase 1, par tonne

Quatre lectures d’une même question

Cinq filières, trois mesures, un réseau

CO₂ par tonne (t CO₂/t)

Sensibilité au réseau électrique (t CO₂/t)

Énergie finale par tonne (GJ/t)

Électricité par tonne (kWh/t)

Barres CO₂ : en gris la part que le réseau ne change pas (émissions directes et amont), en orange la part de l’électricité. Trait clair : moyenne mondiale worldsteel 2024. Cameroon Steel par tonne de produit fini (laminage compris) ; autres filières par tonne d’acier brut. La ligne ferraille est une moyenne mondiale au périmètre de worldsteel, qui compte aussi le combustible de réchauffage et l’amont d’intrants achetés comme la chaux et l’oxygène ; la ligne Cameroon Steel ne compte que les émissions du four, l’électricité et le fer importé. Les deux ne sont pas sur la même base.

CO₂ par tonne, Énergie finale par tonne, Électricité par tonne
Filière	t CO₂/t	GJ/t	kWh/t
Haut fourneau	2,29	21,4	150
DRI au gaz	1,26	17,1	680
DRI à l’hydrogène	0,87	12,2	3 400
Ferraille	0,53	2,1	520
Cameroon Steel P1	0,58	7,1	963

Hypothèses du modèle

25 hypothèses

Paramètre	Valeur retenue	Fourchette	Statut	Source
Intensité carbone du réseau camerounais (2024)	226 g CO₂/kWh	200 – 300	Sourcé	Ember via Our World in Data, intensité carbone de la production d’électricité : Cameroun 225,9 g CO₂e/kWh en 2024, année où l’hydraulique fournissait environ 72 % de la production ; l’ARSEL rapporte environ 90 % d’hydraulique pour 2025 ; le facteur 2024, plus prudent, est retenu
Sensibilité : réseau camerounais au mix 2025	85 g CO₂/kWh	74 – 96	Illustratif	Ordre de grandeur, et non facteur publié : le mix 2025 rapporté par l’ARSEL (7 272,4 GWh hydrauliques sur 8 119,9 GWh, environ 10 % de thermique) combiné à l’intensité des centrales thermiques implicite dans la valeur Ember 2024 (225,9 g/kWh pour environ 28 % de production non hydraulique) ; fourchette du livre blanc 06, chapitre 3 : environ 74 g/kWh en ne comptant que la combustion, environ 96 g/kWh avec des facteurs de cycle de vie pour l’hydraulique et le solaire ; les outils retiennent le milieu de la fourchette
Facteur réseau implicite des moyennes mondiales	538 g CO₂/kWh	450 – 550	Hypothèse	AIE, Iron and Steel Technology Roadmap (2020) : facteur réseau mondial de 538 g/kWh, utilisé ici pour séparer les moyennes worldsteel en une part électrique et un reste
Intensité CO₂, haut fourneau (moyenne mondiale)	2,34 t CO₂/t	—	Sourcé	worldsteel, Sustainability Indicators 2025 (données 2024)
Intensité CO₂, réduction directe (moyenne mondiale)	1,47 t CO₂/t	—	Sourcé	worldsteel, Sustainability Indicators 2025 (données 2024)
Intensité CO₂, ferraille au four électrique (moyenne mondiale)	0,69 t CO₂/t	—	Sourcé	worldsteel, Sustainability Indicators 2025 (données 2024)
Énergie finale, haut fourneau	21,4 GJ/t	—	Sourcé	AIE, Iron and Steel Technology Roadmap (octobre 2020), énergie finale par filière
Énergie finale, DRI au gaz et four électrique	17,1 GJ/t	—	Sourcé	AIE, Iron and Steel Technology Roadmap (octobre 2020), énergie finale par filière
Énergie finale, ferraille et four électrique	2,1 GJ/t	—	Sourcé	AIE, Iron and Steel Technology Roadmap (octobre 2020), énergie finale par filière
Électricité achetée, haut fourneau	150 kWh/t	50 – 300	Hypothèse	Hypothèse de planification : les usines intégrées produisent l’essentiel de leur électricité à partir des gaz de procédé
Électricité, DRI au gaz et four électrique	680 kWh/t	550 – 800	Dérivé	Commission européenne, JRC, BREF (2013) : four électrique 404–748 kWh/t ; +14,5 kWh/t par tranche de 10 % de DRI dans la charge ; Energiron environ 73 kWh/t de DRI (Commission européenne, ICIT)
Électricité, DRI à l’hydrogène (électrolyse comprise)	3 400 kWh/t	3 200 – 3 600	Dérivé	Environ 54 kg de H₂ par tonne de DRI et 2,4 à 2,8 MWh/t de DRI d’électrolyse (Midrex, AIE), plus le four électrique : 3,2 à 3,6 MWh par tonne d’acier
Électricité, ferraille et four électrique	520 kWh/t	404 – 748	Dérivé	Four électrique 450 kWh/t (SFI, EHS 2007, fourchette 347–500), plus 70 kWh/t pour le four-poche et les auxiliaires (RC-1)
Émissions non électriques, DRI à l’hydrogène	0,10 t CO₂/t	0,05 – 0,15	Hypothèse	Hypothèse de planification, du même ordre que les émissions directes du four électrique dans RC-1 (0,06–0,15 t/t) ; seuil « quasi nul » de l’AIE : 0,40 t/t
Émissions directes du four (électrodes, carbone, chaux)	0,10 t CO₂/t d’acier liquide	0,06 – 0,15	Hypothèse	Cameroon Steel, configuration de référence RC-1, édition du 10 octobre 2026 (estimation de planification, et non valeur de conception) : 0,06–0,15 t/t
Émissions amont du DRI importé (réduction au gaz)	0,7 t CO₂/t de DRI	0,5 – 0,9	Hypothèse	Cameroon Steel, configuration de référence RC-1, édition du 10 octobre 2026 (estimation de planification, et non valeur de conception) : four à cuve au gaz, 0,5–0,9 t/t
Électricité du four à arc électrique	450 kWh/t d’acier liquide	347 – 500	Sourcé	SFI, EHS Guidelines for Integrated Steel Mills (2007) : 1 250–1 800 MJ/t = 347–500 kWh/t ; RC-1 retient 450
Surcroît d’électricité par point de DRI au-delà de 30 %	1,45 kWh/t par point de DRI	1,00 – 2,00	Dérivé	Commission européenne, ICIT, Energiron : +14,5 kWh/t par tranche de 10 % de DRI dans la charge
Poche, coulée, oxygène, eau, air comprimé, éclairage	70 kWh/t d’acier liquide	50 – 100	Hypothèse	Cameroon Steel, configuration de référence RC-1, édition du 10 octobre 2026 (estimation de planification, et non valeur de conception) : 50–100 kWh/t
Laminage	110 kWh/t de produit	70 – 140	Sourcé	SFI, EHS Guidelines (2007) : laminage 70–140 kWh/t
Réchauffage électrique des billettes (induction, enfournement partiellement à chaud)	300 kWh/t de produit	150 – 400	Hypothèse	Cameroon Steel, configuration de référence RC-1, édition du 10 octobre 2026 (estimation de planification, et non valeur de conception) : 150–400 kWh/t
Rendement coulée et laminage	0,94 t/t	0,92 – 0,96	Hypothèse	Cameroon Steel, configuration de référence RC-1, édition du 10 octobre 2026 (estimation de planification, et non valeur de conception) : 0,92–0,96
Rendement métallique de la ferraille au four	0,90 t/t	0,88 – 0,92	Hypothèse	Calibré pour qu’une charge ferraille–DRI 70/30 donne le rendement d’aciérie RC-1 de 0,88 (fourchette 0,85–0,91)
Rendement métallique du DRI au four	0,833 t/t	0,800 – 0,870	Hypothèse	Le DRI contient 6 à 8 % de gangue et d’oxyde non réduit ; calibré avec le rendement de la ferraille sur la valeur RC-1 de 0,88
Gaz naturel de la réduction directe (amont)	10,0 GJ/t de DRI	9,5 – 11,0	Hypothèse	Midrex environ 9,8 GJ/t ; Energiron environ 10 GJ/t ; Suez Steel 9,2 GJ/t (2026)

Méthode de calcul

Pour chaque filière de référence, l’intensité mondiale publiée par worldsteel (I) est séparée en une part électrique, E × g_réf, et un reste R = I − E × g_réf, où E est l’électricité consommée par tonne et g_réf = 538 g/kWh le facteur réseau mondial de l’AIE. Sur un réseau g, l’intensité vaut R + E × g : à 538 g/kWh, le modèle redonne exactement 2,34, 1,47 et 0,69 t CO₂/t. La filière hydrogène est calculée de même avec 3 400 kWh/t (électrolyse comprise) et 0,10 t de reste.

La phase 1 de Cameroon Steel est construite pièce par pièce depuis la configuration de référence RC-1, par tonne de produit fini : émissions directes du four (0,10 t par tonne d’acier liquide), émissions amont du fer préréduit importé (0,7 t par tonne de DRI), et toute l’électricité du site, four, poche, laminage et réchauffage par induction compris (963 kWh/t par défaut), multipliée par g. Chaque point de DRI au-delà de 30 % ajoute 1,45 kWh/t au four. Les tonnages se déduisent des rendements : acier liquide = produits ÷ 0,94 ; charge métallique = acier liquide ÷ Y, où Y est la moyenne des rendements au four de la ferraille (0,90) et du fer préréduit (0,833), pondérée par leurs parts, comme dans l’explorateur de chaîne de valeur. Y vaut 0,88 à 30 % de DRI et baisse quand cette part augmente (0,833 à 100 %) : il faut alors plus de DRI par tonne d’acier.

Limites. Les moyennes mondiales mêlent des usines très différentes ; les frontières de calcul (acier brut ou produit fini, amont inclus ou non) diffèrent légèrement d’une source à l’autre ; l’énergie est de l’énergie finale (AIE), pas primaire. Résultats indicatifs, à remplacer par des mesures vérifiées en exploitation.