Recycle Week : une seconde vie pour les gaz de cokerie

Depuis les manifestations « Fridays for Future » inspirées par Greta Thunberg, les discussions sur la durabilité et les exigences posées à l’industrie se sont faites de plus en plus fortes. À raison. C’est pourquoi nous sommes heureux d’attirer l’attention, dans le cadre de la Recycle Week 2019, sur un projet qui consomme, et non produit, du CO2.

Sebastian Riethof s’y connaît en procédés complexes : son équipe et lui ont mis au point un process permettant de recycler les gaz de cokerie, et qui fait partie de sa thèse à l’Université technique (TU) de Berlin. Sebastian Riethof n’était pas seulement en charge du projet pilote. Il est également le coordinateur Technique des procédés dans notre cokerie de Schwelgern. Il est donc mieux placé que quiconque pour expliquer en quoi son procédé peut contribuer à faire du secteur de l'acier une industrie plus durable.

Pour sa thèse à l'Université technique de Berlin, notre technicien des procédés Sebastian Riethof s’est posé une question bien spécifique : comment tirer quelque chose d’utile des gaz de cokerie ?

« Nous débarrassons par lessivage les gaz de cokerie des composants toxiques et les transformons en matières valorisables. Les substances ainsi obtenues, comme l’ammoniac, sont ensuite mélangées à de l’eau et du CO2. Sous réserve que les proportions soient les bonnes, le mélange cristallise et du sel se forme. Ce dernier peut ensuite être utilisé à d’autres fins. »

Ce procédé permet donc d’obtenir des substances réutilisables à partir de composants des gaz de cokerie. Autre avantage important : ce procédé consomme du CO2 au lieu d’en produire.

Ce procédé est une extension du traitement des gaz opéré dans les cokeries

De 2015 à 2016, cette extension a été testée dans une installation pilote située dans l’enceinte de notre aciérie à Duisbourg. Cette installation a été la première de ce type au monde. Dès le départ, l’objectif du projet a été d’obtenir des matières valorisables tout en préservant les ressources.

Le responsable du projet, le Dr Holger Thielert, estime que l’avenir réside dans ce type de projets : « Il faut toujours avoir une longueur d'avance. Nous réfléchissons donc d’ores et déjà réfléchir à ce qui sera important en 2030 pour prendre dès à présent les mesures appropriées. » Cela correspond en outre à la philosophie de l’entreprise : « Par principe, nous souhaitons évidemment construire des installations les plus écologiques possible. »

La cokerie de Schwelgern, sur les rives du Rhin au nord de Duisbourg, est l’une des plus modernes au monde. Le coke qui y est produit alimente pour l’essentiel les hauts fourneaux de notre aciérie toute proche de Bruckhausen.

Le procédé commence par la production de coke, en plus du minerai de fer, pour alimenter la production de fonte brute dans les hauts fourneaux. « Cela permet d’obtenir du charbon par « cuisson » à haute température. » Les gaz chauds issus du processus contiennent toute une série de substances. Dans l’installation d’essai, les gaz de cokerie sont aujourd'hui lessivés selon un procédé complexe. L’ajout de dioxyde de carbone permet d’obtenir du bicarbonate d'ammonium, plus communément appelé levure chimique » explique le Dr Thielert.

Des gaz de procédé transformés en matelas en mousse ou en engrais

Le sel ainsi obtenu permet de fabriquer des produits finis aux applications multiples. Transformé en engrais, il peut être utilisé dans l’agriculture en dehors de l’Union européenne. « Il peut également servir d’agent moussant car il est conforme au niveau de qualité technique. Il entre ainsi dans la fabrication de matelas en mousse par exemple » explique Sebastian Riethof.

Certains gaz de procédé produits par la fabrication de coke sont donc transformés en nouveaux produits d’une manière qui respecte l’environnement.

« Le procédé contribue à la réduction du CO2, plus importante que jamais pour notre avenir. »

Au global, le projet est à la fois très réussi et très important. La production de ce sel consomme en effet du CO2 au lieu d’en dégager. « Le projet est prêt pour la production en série. Si un client est intéressé, nous pouvons le mettre en œuvre » déclare le Dr Thielert.

Chez thyssenkrupp, le Dr Holger Thielert (à gauche) est responsable du projet de cokerie durable. Le procédé est prêt pour l’application industrielle. Les demandes de client sont donc les bienvenues.

Ce procédé peut réduire l’empreinte environnementale de la sidérurgie en liant dans ce sel les molécules de CO2 non émises. Une avancée pionnière selon Sebastian Riethof : « Le procédé contribue à la réduction du CO2, plus importante que jamais pour notre avenir. »