Décarbonation de l'industrie : objectifs, enjeux et solutions

Aujourd’hui, l’industrie française représente environ 20 % des émissions de gaz à effet de serre et 20 % de la consommation énergétique du pays. Une grande partie de ces émissions provient de secteurs très énergivores comme la sidérurgie, la cimenterie ou la pétrochimie, qui dépendent encore fortement des énergies fossiles. À elles seules, ces dernières sont responsables de 77 % des émissions industrielles.

Pourquoi décarboniser l’industrie ?

La décarbonation de l’industrie désigne l’ensemble des démarches visant à réduire, voire à supprimer, les émissions de gaz à effet de serre liées aux activités industrielles. Cela passe notamment par le remplacement des énergies fossiles (comme le charbon, le pétrole ou le gaz naturel), fortement émettrices de CO2, par des sources d’énergie plus durables : énergies renouvelables (solaire, éolien, hydraulique, biomasse, géothermie) ou non carbonées comme le nucléaire.

Mais la décarbonation ne se limite pas au choix des sources d’énergie. Elle implique aussi l’optimisation des procédés industriels, la modernisation des équipements, l’amélioration de l’efficacité énergétique, ou encore l’intégration de technologies innovantes. Autant de leviers qui permettent de concilier performance environnementale et performance économique.

En effet, au-delà de la réduction de l’empreinte carbone, ces transformations offrent de réels bénéfices pour les entreprises : baisse des coûts énergétiques, amélioration de la compétitivité, valorisation de l’image de marque, et meilleure adhésion des parties prenantes (clients, collaborateurs, investisseurs…), de plus en plus sensibles aux engagements environnementaux.

Quels sont les secteurs concernés ?

L'industrie lourde

L'industrie lourde est particulièrement concernée par la décarbonation, car elle génère une part importante des émissions industrielles de gaz à effet de serre. Les entreprises des secteurs tels que la sidérurgie, la cimenterie, la chimie et la production d'aluminium sont les principales émettrices de CO2 dans l'industrie lourde.

L'industrie légère

Les entreprises de l’industrie légère, bien que moins émettrices que celles de l'industrie lourde, doivent également participer à la décarbonation. Les secteurs de l'agroalimentaire, du textile, de l'électronique ou encore de l'automobile ont un rôle à jouer dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Quels sont les objectifs de la décarbonation de l’industrie ?

La décarbonation de l’industrie répond à plusieurs objectifs stratégiques, à la fois environnementaux, économiques, technologiques et territoriaux.

• Contribuer à l’atteinte des objectifs environnementaux fixés aux niveaux national et international, notamment la neutralité carbone à l’horizon 2050 et la réduction de 50% des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030 

• Préparer les technologies de rupture nécessaires à la décarbonation de demain, essentielles pour réussir la transition écologique du secteur industriel ;
• Favoriser l’émergence d’une offre française compétitive en matière de solutions de décarbonation, portée par des start-ups, PME, ETI et grands groupes, afin de positionner les entreprises françaises comme leaders du domaine ;
• Lancer des projets d’envergure sur les territoires, pour démontrer concrètement la faisabilité de la décarbonation à l’échelle des zones industrielles et encourager une dynamique de réindustrialisation verte ;

• Développer et structurer une offre de formation adaptée, permettant de répondre aux nouveaux besoins en compétences et de créer des emplois en lien avec les enjeux de la décarbonation industrielle.

Quels sont les enjeux de la décarbonation ?

Les enjeux de la décarbonation de l’industrie sont multiples : ils sont à la fois techniques, économiques, financiers et sociétaux.

Les objectifs de réduction des émissions de CO2 s’imposent désormais avec force aux industriels. Ils deviennent même un critère déterminant dans les choix des clients, des investisseurs et des partenaires.

Les entreprises qui prennent les devants en investissant dès aujourd’hui dans des procédés plus sobres, des équipements performants ou des solutions d’efficacité énergétique sont celles qui :

• préserveront leur compétitivité, en limitant l’impact des émissions de CO2 sur le coût de leurs produits ;

• éviteront l’obsolescence de leurs outils de production, en anticipant les évolutions réglementaires et technologiques ;

• gagneront la confiance de nouveaux clients, en apportant des preuves concrètes de leur engagement dans la réduction des émissions.

Ces enjeux, s’ils sont bien intégrés à la stratégie de l’entreprise, deviennent un véritable levier de transformation et de performance durable.

Comment mettre en place des stratégies de décarbonation ?

Selon les recommandations du  guide « Agir pour la décarbonation » publié par l’ADEME, pour décarboner votre industrie, une démarche en quatre étapes clés est proposée. Elle peut être engagée à l’étape de votre choix, en fonction de la maturité de votre projet et des besoins spécifiques de votre entreprise.

Réaliser un état des lieux

Cette première phase consiste à obtenir une vision claire des principaux postes de consommation énergétique de l'entreprise. Cela peut inclure la réalisation d'un audit énergétique, d'un bilan matière, ainsi que d'un bilan des émissions de gaz à effet de serre (GES). Ces diagnostics permettent d'identifier les sources majeures d'émissions et de consommation, servant de base pour définir les actions de réduction appropriées.

Construire sa stratégie

Une fois l'état des lieux établi, il est essentiel de définir une stratégie de décarbonation cohérente. Cela implique de constituer une équipe dédiée, de monter en compétences sur les leviers de décarbonation, et de mettre en place un système de management de l'énergie, tel que la norme ISO 50001.

La mise en place d'un système de management de l’énergie certifié ISO 50001 permet d’analyser et de suivre précisément votre consommation énergétique. Vous pourrez ainsi détecter les gaspillages, identifier les économies possibles et favoriser la mobilisation des équipes autour de l’efficacité énergétique. 

Cette étape vise à structurer la démarche et à fixer des objectifs clairs en matière de réduction des émissions.

Passer à l'action pour décarboner son industrie

Après avoir défini la stratégie, il est essentiel de la traduire en actions concrètes. Cela peut passer par la réalisation d’études de faisabilité, la mise en œuvre de solutions techniques pour améliorer l’efficacité énergétique, la valorisation de la chaleur fatale ou encore l’évolution du mix énergétique vers des sources décarbonées ou moins émettrices de CO2.

L’ADEME propose plusieurs dispositifs d’accompagnement pour soutenir les entreprises dans ces démarches, notamment le dispositif des Certificats d'Économies d'Énergie (CEE).

Évaluer et certifier votre démarche

La dernière étape de la décarbonation vise à évaluer l’efficacité des actions mises en place et à donner une reconnaissance formelle à votre engagement. Elle comprend deux volets complémentaires.

Évaluer votre stratégie de décarbonation

Une fois vos actions engagées, il est essentiel d’analyser leur impact et d’ajuster votre stratégie si nécessaire. L’ADEME propose l’outil ACT® (Assessing low-Carbon Transition), une méthodologie d’évaluation indépendante qui permet de mesurer l’alignement de votre stratégie avec les trajectoires compatibles avec l’Accord de Paris. Basée sur une vingtaine d’indicateurs répartis en neuf modules (objectifs, investissements, management, engagements, etc.), cette évaluation permet de repérer les points forts et les axes d’amélioration de votre démarche.

Certifier votre Système de Management de l’Énergie

En parallèle, il est recommandé de faire certifier votre système de management de l’énergie (SMÉ) selon la norme ISO 50001. Cette certification atteste de votre engagement à suivre, améliorer et structurer durablement votre performance énergétique. Elle renforce la crédibilité de votre démarche auprès des clients, partenaires et investisseurs, tout en valorisant votre politique énergétique dans le cadre de votre transition bas carbone.

Focus sur les actions de décarbonation les plus fréquemment identifiées dans l'industrie

Parmi les actions privilégiées dans l’industrie, la récupération de chaleur fatale se distingue par son efficacité énergétique et son retour sur investissement intéressant. La chaleur récupérée peut ensuite être réutilisée pour différents usages au sein de l’entreprise : chauffage des locaux, alimentation de procédés industriels ou production d’eau chaude sanitaire.

Elle permet ainsi de limiter, voire d’éviter totalement, le recours à une chaudière alimentée par des énergies fossiles, réduisant par conséquent la consommation énergétique et les émissions de CO2.

Cette solution peut s’appliquer dans de nombreux secteurs industriels. La chaleur fatale peut être captée sur divers équipements, comme les compresseurs d’air ou les groupes de production de froid.

L’investissement nécessaire à la mise en place d’un système de récupération de chaleur fatale peut être pris en charge, en totalité ou en partie, grâce à des dispositifs tels que le Fonds chaleur et les certificats d’économies d’énergie (CEE).

Dans ce cadre, un arrêté publié en septembre 2024 a introduit trois nouvelles fiches d’opérations standardisées, spécifiquement dédiées à la valorisation de la chaleur fatale dans l’industrie. Ces fiches permettent de financer des projets selon les besoins techniques et énergétiques de chaque site :

• IND-UT-137 – Mise en place d’un système de pompe(s) à chaleur en rehausse de température de chaleur fatale récupérée : Cette fiche finance l’installation de pompes à chaleur industrielles pour élever la température de la chaleur récupérée, afin de l’utiliser pour le chauffage, la production d’eau chaude ou certains procédés. Elle s’applique aux systèmes de puissance thermique inférieure ou égale à 2 MW, avec une bonification pour les PAC haute ou très haute température (au-delà de 70 °C).
  
  

• IND-UT-138 – Conversion de chaleur fatale en électricité ou en air comprimé : Cette opération permet de transformer la chaleur fatale en énergie directement consommée sur le site, contribuant à une meilleure autonomie énergétique, notamment dans les environnements à forte demande électrique ou mécanique.
  
  

• IND-UT-139 – Mise en place d’un système de stockage de chaleur fatale : Cette fiche concerne l’installation d’un stockage thermique permettant de conserver la chaleur récupérée pour un usage différé. Le système doit être fixe, connecté à un réseau interne de distribution de chaleur, et adapté aux besoins spécifiques du site.

L’installation d’équipements plus performants

Le remplacement des équipements anciens par des solutions plus performantes constitue un levier essentiel de décarbonation. Ces investissements, souvent rapidement rentabilisés, permettent de réduire significativement la consommation d’énergie.

Avant toute mise en œuvre, il est recommandé de réaliser des études énergétiques afin de s'assurer du bon dimensionnement des équipements, de leur efficacité réelle et de leur adéquation avec les besoins spécifiques du site.

Les types d’équipements concernés peuvent être variés :

• Des économiseurs sur les chaudières vapeur, qui récupèrent la chaleur des fumées pour préchauffer l’eau d’alimentation. Cette opération, éligible à la fiche CEE IND-UT-104, s’applique aux chaudières gaz ou GPL de moins de 20 MW et permet d’améliorer significativement le rendement global ;
  
  
• Des brûleurs micro-modulants ou régénératifs, qui permettent une combustion plus précise et efficace, limitant ainsi les pertes d’énergie. Les brûleurs micro-modulants sont éligibles aux primes CEE via la fiche standardisée IND-UT-105, lorsqu’ils sont installés sur des chaudières industrielles de moins de 20 MW ;
  
  
• Des osmoseurs ,en améliorant la qualité de l’eau d’alimentation des chaudières à vapeur, permettent de limiter l’entartrage et d’optimiser les rendements énergétiques. Leur installation est éligible aux CEE via la fiche standardisée IND-UT-125, qui soutient les projets d’optimisation des systèmes de production de vapeur dans l’industrie.

ou encore d'autres systèmes adaptés aux procédés industriels concernés.

La rénovation énergétique des bâtiments industriels

Intégrer l’objectif de décarbonation dès la phase de rénovation des bâtiments industriels permet d’optimiser les performances énergétiques tout en réduisant durablement les consommations.

Parmi les solutions les plus couramment mises en œuvre, on retrouve :

• L’amélioration de l’isolation thermique, notammentla mise en place d’une isolation thermique en plancher de combles, en rampant de toiture ou en toiture terrasse, éligible aux primes CEE IND-EN-102 ;

• L’isolation des points singuliers (vannes, brides, tuyauteries) pour limiter les pertes de chaleur sur les réseaux, éligible aux primes CEE IND-UT-121 ;

• L’installation d’un  système de Gestion Technique du Bâtiment (GTB) pour piloter intelligemment les consommations énergétiques ;

• L’optimisation de l’éclairage avec des luminaires LED performants, soutenus par la fiche CEE IND-BA-116, accompagnés si possible de systèmes de gestion automatique ;

• Dans les bâtiments de grande hauteur (plus de 5 mètres), la mise en place de destratificateurs d’air pour homogénéiser la température intérieure et limiter les besoins en chauffage ou en climatisation (fiche CEE IND-BA-110).