La protection de l environnement

Transcription

1 Du changement climatique à l échelle de la planète aux pollutions plus locales, le respect de l environnement est devenu une préoccupation majeure de notre société. Du fait de contraintes réglementaires ou de leur propre initiative, les industriels intègrent de plus en plus la protection des richesses naturelles dans leurs processus de production. Cinq problématiques ont été développées dans cet article : les émissions de gaz à effet de serre du secteur ; les nuisances environnementales résultant de l exploitation des carrières ; la gestion des déchets de chantier ; le transport des matériaux de construction ; les déclarations environnementales et sanitaires des produits de la construction. Les émissions de gaz à effet de serre La réduction des émissions de gaz à effet de serre - principalement le dioxyde de carbone, responsable à 80 % de l effet de serre imputable aux pays industrialisés - est aujourd hui un enjeu planétaire souligné par les accords de Kyoto. De par leurs consommations d énergie et les caractéristiques chimiques de leurs matières premières, les matériaux de construction sont concernés au premier chef. Une consommation d énergie soutenue Dans le secteur, les procédés de fabrication - plus précisément les transformations à très hautes températures - occasionnent d importantes consommations d énergie. En 2004, la consommation brute du secteur s élève à 2,7 millions de tonnes équivalent pétrole 1 (Mtep, cf. encadré Méthodes), soit 8 % de celle de l industrie (hors industries agricoles et alimentaires). Cela place les matériaux de construction au quatrième rang des secteurs industriels consommateurs derrière la chimie (25 %), la sidérurgie (24 %) et le papier-carton (9 %). Industrie (hors IAA) Chimie Sidérurgie Papier-carton Matériaux de construction Mtep 1 Hors combustibles de substitution Sessi, enquête annuelle sur les consommations d énergie dans l industrie -

2 Les enjeux du secteur Les produits pétroliers représentent la première source d énergie utilisée par le secteur (42 % de la consommation totale contre 14 % dans l ensemble de l industrie). Il s agit principalement de coke de pétrole, presque exclusivement consommé par les cimentiers. Les combustibles minéraux solides - essentiellement du charbon - sont proportionnellement moins consommés que dans l industrie. Entre 1994 et 2004, la baisse de la consommation de ces deux énergies a été compensée par la hausse de la consommation de gaz de réseau et d électricité ; sur la période, la consommation totale d énergie des établissements industriels du secteur est donc stable. Elle a fortement baissé entre 1994 et 2003 pour remonter en 2004 du fait de la croissance de la production. Les énergies fossiles - combustibles minéraux solides, produits pétroliers et gaz - demeurent encore très prisées dans le secteur en 2004 (81 % de la consommation totale - hors combustibles de substitution - contre 69 % dans l ensemble de l industrie) % Mtep Combustibles Produits Gaz Électricité Combustibles Produits Gaz Électricité minéraux pétroliers de réseau minéraux pétroliers de réseau Matériaux de construction Industrie Note de lecture : combustibles minéraux : charbon et coke de houille produits pétroliers : coke de pétrole, butane, propane, fioul domestique et fioul lourd gaz de réseau : gaz naturel et autres gaz de réseau Sessi, enquêtes annuelles sur les consommations d énergie dans l industrie - Les cimentiers, premiers consommateurs d énergie du secteur Les principaux consommateurs d énergie sont les producteurs de chaux, de tuiles et briques et de ciment. La production de ces matériaux nécessite un traitement thermique des matières premières à haute température. Les cimentiers sont à l origine de la moitié de la consommation énergétique du secteur. La transformation du calcaire en clinker, produit en amont du ciment dans la chaîne de production, est un processus basé sur une réaction physico-chimique à une température proche de C nécessitant un apport énergétique très élevé. Le séchage des produits d addition (argile, laitier ) génère également des consommations d énergie. Il s agit principalement d énergies fossiles, responsables lors de

3 leur combustion d importantes émissions de dioxyde de carbone (CO 2 ) dans l atmosphère. Tous combustibles confondus, en fonction du procédé utilisé, 300 kg à 500 kg de CO 2 sont émis lors de la production d une tonne de clinker. Dans les pays industrialisés, l abandon des procédés les plus polluants a permis de se rapprocher du seuil inférieur. Les producteurs ont entrepris, depuis de nombreuses années, de limiter leur consommation d énergies fossiles, principalement de deux manières : la substitution d énergies plus respectueuses de l environnement ou de déchets aux combustibles fossiles ; l amélioration de l efficacité énergétique des processus de production grâce à de lourds investissements dans les cimenteries. Ainsi les anciens sites de production, peu performants, ont été progressivement remplacés par des installations de plus forte capacité dotées de meilleures performances énergétiques. et émetteurs de CO 2 Pourtant le CO 2 émis par les cimentiers ne résulte pas seulement de la combustion d énergies fossiles. Il provient en effet à 65 % du phénomène de décarbonatation, transformation sous l effet de la chaleur du calcaire (CaCO 3 ) en chaux (CaO) et gaz carbonique (CO 2 ). La quantité de CO 2 émis lors de cette phase s élève à 525 kg par tonne de clinker. Selon le CITEPA (cf. encadré Méthodes), les cimenteries sont à l origine de 2,6 % du total des émissions en France - 1,7 % pour la seule décarbonatation - soit 14 % des émissions d origine industrielle. L industrie manufacturière n est cependant que le troisième secteur émetteur de CO 2 en France, devancé par le transport routier et le résidentiel-tertiaire. Les cimentiers s appliquent à réduire les émissions résultant de la décarbonatation en introduisant avant cuisson des matières premières déjà décarbonatées (cendres, boues décarbonatées ) ou ne contenant pas de calcaire en substitution à des matières premières traditionnelles. La décarbonatation étant indissociable de la production de clinker, leur marge de manœuvre pour limiter son impact est cependant limitée. L effort des industriels porte donc principalement sur la diminution de la consommation des énergies fossiles. En dix ans, une progression sensible de l usage des combustibles de substitution Afin de réduire leur consommation d énergies fossiles, les cimentiers se sont orientés vers les combustibles de substitution. Cela leur permet en outre de réduire leur facture énergétique tout en fournissant un service à d autres industriels.

4 Les enjeux du secteur Les combustibles de substitution se répartissent en deux catégories : les déchets industriels banals (DIB) : pneus usagés, matières plastiques, boues d épuration, farines animales les déchets industriels spéciaux (DIS) : solvants, huiles usées, sciures de bois, eaux polluées, peintures Les farines animales et les pneus usagés sont valorisés comme combustibles, essentiellement par les cimentiers. En 1996, les autorités françaises ont sollicité l industrie cimentière pour la destruction des farines animales - à l exclusion de celles issues d animaux reconnus malades de l ESB, éliminées en circuit spécialisé. De tonnes en 1997, les quantités de farines utilisées comme combustibles de substitution en cimenterie ont fortement augmenté pour atteindre tonnes en 2001 et tonnes en Pour la collectivité, cette substitution présente l intérêt d éliminer ces déchets de manière radicale et rapide. Les différentes mesures réalisées avec l ADEME sur divers sites ont montré que l usage de ces farines comme combustibles est sans effet sur les émissions atmosphériques. Les cimentiers ont pu financer les investissements et adapter leurs processus grâce aux aides de l État perçues pour services rendus. Le pouvoir calorifique des farines est toutefois plus faible que celui des combustibles fossiles, ce qui leur confère un rôle de simple complément lors de la combustion. Les pneus usagés sont utilisés comme combustibles de substitution par l industrie cimentière depuis le début des années quatre-vingt-dix. Ils sont le plus souvent broyés avant combustion, ce qui occasionne un coût supplémentaire et explique leur moindre utilisation, même si leur pouvoir calorifique est proche de celui du charbon tonnes de pneus usagés ont été valorisés dans les cimenteries en et une baisse de la consommation des combustibles fossiles jusqu en 2003 Conséquence de ces efforts, entre 1993 et 2003, la consommation de combustibles fossiles des établissements cimentiers a baissé de 26 % alors que, dans le même temps, la production a augmenté. Le béton à base de ciment fabriqué en utilisant des combustibles de substitution présente les mêmes propriétés et la même qualité que celui composé de ciment produit dans des fours brûlant des combustibles fossiles. Du fait de la forte croissance de la production de ciment, la consommation de combustibles fossiles est cependant repartie à la hausse en La consommation de combustibles de substitution a atteint un pic en 2002 ; le taux de substitution thermique 2 s élevait alors à 34 %, contre 1 % seulement en Taux de substitution thermique = [Q de combustibles de substitution consommée / Q de combustibles de substitution consommée + Q de combustibles fossiles consommée)] * 100 (Q = quantité)

5 Leur consommation par les entreprises cimentières a baissé en 2003 et Le taux de substitution thermique s établit 29,5 % en À titre de comparaison, en Suisse - pays à l avant-garde en la matière - 48 % des combustibles utilisés pour la cuisson de clinker étaient des combustibles de substitution en ktep millions de tonnes Combustibles fossiles* Électricité Combustibles de substitution Production de ciment Note de lecture : * combustibles fossiles : combustibles minéraux solides, produits pétroliers et gaz Sessi, enquêtes annuelles sur les consommations d énergie dans l industrie - SFIC - Établissements de 20 salariés et plus Combustibles minéraux Produits pétroliers Gaz de réseau Total combustibles Électricité Première source d énergie ktep Matériaux de construction Coke de pétrole Fabrication de : ciment Coke de pétrole chaux Gaz naturel tuiles et briques Gaz naturel Industrie (hors IAA et énergie) Part des matériaux dans l industrie Gaz naturel 3 % 27 % 8 % 10 % 5 % Sessi, enquête annuelle sur les consommations d énergie dans l industrie -

6 Les enjeux du secteur Quelle énergie pour les cimentiers? Par le passé, le charbon était le principal combustible brûlé dans les fours à ciment. D autres combustibles primaires comme le coke de pétrole, le gaz naturel et le fioul sont apparus par la suite comme des alternatives sérieuses. Pour les cimentiers, le choix d une énergie plutôt qu une autre résulte alors d un équilibre entre son efficacité énergétique, son coût et son impact sur l environnement. Tout en sachant qu aucun combustible ne s avère optimum selon ces trois critères. Ainsi, alors que le gaz est très peu polluant - à énergie dégagée équivalente, ses émissions de CO 2 sont inférieures de 40 % environ à celles du charbon et du coke de pétrole -, il est plus coûteux que ces deux autres combustibles. De ce fait, il est peu utilisé en cimenterie. Quelle que soit leur nationalité, les cimentiers se sont largement orientés vers le coke de pétrole. Ce carburant fossile, sous-produit du raffinage du pétrole, est en effet très efficace et présente l intérêt d être très bon marché. Il engendre toutefois d importantes quantités de CO 2 lors de son utilisation, de l ordre de 1,1 tonnes équivalent carbone par tep brûlée - soit autant que le charbon. Cela en fait l un des combustibles les plus polluants actuellement disponibles avec le coke de lignite. D où l importance de recourir à sa substitution par des déchets divers afin d obtenir une combinaison énergétique optimum selon les trois critères de choix ktep Coke Autres produits Charbon * Gaz Électricité Combustibles de pétrole pétroliers de substitution Note de lecture : * y compris le coke de houille Sessi, enquêtes annuelles sur les consommations d énergie dans l industrie - SFIC -

7 Des investissements environnementaux élevés Utilisation plus efficace de l énergie, mise en œuvre de processus de production moins polluants : autant d actions en faveur de l environnement qui nécessitent de lourds investissements. Dans les établissements produisant des matériaux de construction, les investissements environnementaux se sont élevés à 63 millions d euros en 2004, soit 10 % de ceux de l industrie (hors IAA et énergie). Ils représentent 7 % des investissements corporels totaux du secteur, contre 5 % dans les biens intermédiaires et un peu moins de 4 % dans l industrie. Par leurs investissements, les matériaux de construction se positionnent à la cinquième place des secteurs de l industrie manufacturière, devancés par la production et distribution d électricité, de gaz et de chaleur (220 millions d euros) ; la chimie de base (135 millions d euros) ; le raffinage de pétrole (75 millions d euros) ; l industrie pharmaceutique (72 millions d euros). Investissements spécifiques Part antipollution des investissements intégrés Total des investissements pour protéger l environnement Part dans les investissements corporels totaux Études en prévision d un investissement millions d euros Études réglementaires Matériaux de construction Biens intermédiaires Industrie (hors IAA et énergie) Industrie (y compris IAA et énergie) Part des matériaux dans l industrie (hors IAA et énergie) % 1,4 4, % % % % 8 % 10 % 3 % 8 % Sessi & Scees, enquêtes sur les investissements pour protéger l environnement -

8 Les enjeux du secteur En raison de l importance des émissions de CO 2, c est logiquement par les investissements pour la protection de l air et du climat que les matériaux de construction se distinguent. Les établissements du secteur y consacrent en effet 58 % de leurs investissements spécifiques en 2004, contre le tiers pour l ensemble de l industrie % Eau Déchets Air et climat Bruit et Sols et eaux Sites, (hors radioactifs) vibration souterraines paysages et biodiversité Matériaux de construction Ensemble de l'industrie (yc IAA et énergie) Sessi & Scees, enquêtes sur les investissements pour protéger l environnement - Les secteurs investissant le plus pour la protection de l environnement sont ceux qui consomment le plus d énergie. En particulier la fabrication de ciment, à l origine de la moitié des investissements environnementaux du secteur. 90 % des cimenteries ou centres de broyage enquêtés en 2004 ont investi à des fins de protection de l environnement contre trois établissements sur cinq dans le reste des matériaux de construction ou de l industrie. Les cimentiers ont investi massivement afin de modifier leur processus de production lors de l introduction des farines animales. Leurs investissements environnementaux ont alors quintuplé entre 1995 et Depuis cette date, ils fluctuent fortement selon les années mais demeurent à un niveau élevé. Il faut ajouter que les cimentiers avaient déjà consenti de lourds investissements lors des décennies précédentes afin de réduire leur consommation d énergie et, ce faisant, leurs coûts de production. Il en est ainsi du remplacement dans les trente dernières années de la voie humide par la voie sèche lors de la production de clinker. La voie humide, procédé ancien consistant à mélanger les matières premières à de l eau avant leur broyage, est très consommatrice d énergie fossile. Elle est encore parfois utilisée dans les pays industrialisés pour incinérer les déchets industriels et agricoles. Elle a peu à peu été remplacée par des procédés moins coûteux et plus respectueux de l environnement comme la voie semihumide ou la voie semi-sèche. La voie sèche, procédé le plus économe qui consiste en un broyage et une homogénéisation à sec des matières premières, est désormais privilégiée en

9 cas de construction d usines neuves ou d investissements majeurs. Il est probable que les exploitants des fours en voie humide encore en activité ou de fours en voie semi-humide et semi-sèche en service en Europe les convertiront à la voie sèche à la faveur d une rénovation. Tous les efforts consentis sont le fait de pays industrialisés, mais les pays en développement suivent les progrès technologiques et économiques, avec un certain délai toutefois. De même, les réglementations locales sur les émissions suivent progressivement les normes des pays industrialisés.

10 Les enjeux du secteur

11 Le résultat : des émissions de CO 2 en baisse Substitution de déchets aux combustibles fossiles, adaptation des processus de production aux contraintes environnementales : les industriels du secteur se sont fermement engagés sur la voie de la protection de l environnement et les résultats ont suivi. Les émissions de CO 2 par tonne de clinker - provenant de la seule combustion - ont été réduites de plus de 13 % entre 1990 et 2004 et s élèvent désormais en France à 295 kg par tonne de clinker. Au total, les émissions de CO 2 des cimenteries françaises s établissent à 14,1 millions de tonnes en % de ces émissions résultent de la décarbonatation et 35 % de la combustion des énergies fossiles. 350 kg par tonne de clinker Note de lecture : * soit les émissions de CO 2 liées à l utilisation de combustibles fossiles, de déchets et de produits dérivés, mais pas les émissions relatives à la biomasse CITEPA / CORALIE / format SECTEN (mise à jour février 2006), SFIC - Quant aux matériaux de construction, leurs émissions de CO 2 - quelle qu en soit l origine - ont diminué de près de 17 % entre 1990 et 2004, soit davantage que celles de l industrie manufacturière (- 11 %). Le total des émissions d origine humaine est stable sur la période.

12 Les enjeux du secteur 110 Indices, base 100 en Minéraux non métalliques et matériaux de construction* Industrie Ensemble des secteurs (hors puits) Note de lecture : * soit un champ similaire à celui de l étude auquel s ajoutent les émissions lors de la production du verre résultant de la combustion de combustibles fossiles et de la décarbonatation. CITEPA / CORALIE / format SECTEN (mise à jour février 2006) - Émissions de CO 2 en 2004 : minéraux non métalliques et matériaux de construction : 28 Mt industrie : 103 Mt ensemble des secteurs : 534 Mt hors puits 3. Baisse des émissions de substances intervenant dans l acidification de l atmosphère Les matériaux de construction contribuent peu aux émissions des autres gaz à effet de serre. En revanche, le secteur contribue aux rejets de dioxyde de soufre (SO 2 ) et d oxydes d azote (NO x ), des substances participant à l acidification de l atmosphère. Les émissions de ces substances ont été largement réduites au cours de ces dernières années, dans le secteur comme dans l ensemble de l industrie manufacturière. 3 Un puits de carbone est un réservoir naturel ou artificiel de carbone. Les principaux puits sont les océans et la végétation. 154 millions de tonnes de CO 2 ont ainsi été puisés en France en Les puits ne sont retenus que dans une proportion limitée par le protocole de Kyoto.

13 Indices, base 100 en Indices, base 100 en Minéraux non métalliques et matériaux de construction Industrie CITEPA / CORALIE / format SECTEN (mise à jour février 2006) - Émissions de SO 2 en 2004 : minéraux non métalliques et matériaux de construction : 28 kt industrie : 128 kt ensemble des secteurs : 484 kt Émissions de NO X en 2004 : minéraux non métalliques et matériaux de construction : 59 kt industrie : 155 kt ensemble des secteurs : kt Les engagements volontaires des industriels De grands groupes industriels - les cimentiers en particulier, grands émetteurs de CO 2 - ont adopté une démarche volontaire en nouant des partenariats avec des acteurs reconnus de la défense de l environnement. Il en est ainsi de l association de dix groupes cimentiers avec le World business council for sustainable development (WBCSD), basé à Genève. Leur programme d action commun, qui favorise les actions pour accélérer la progression vers un développement durable, dépasse d ailleurs largement les seules émissions de gaz. La réduction de l effet de serre est, en revanche, la seule préoccupation de l AERES. L Association d entreprises pour la réduction de l effet de serre a été créée en septembre 2002 par une vingtaine de grands groupes industriels français pour favoriser la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Elle a pour objectif de coordonner, valider et assurer le suivi des engagements quantifiés de maîtrise des émissions de gaz à effet de serre pris par chaque entreprise adhérente sur la période , puis Il s agissait à l époque, pour les industriels, de s inscrire dans la perspective du protocole de Kyoto - finalement entré en vigueur en et de se préparer au marché de quotas d émissions de CO 2 en gestation. Les quatre groupes cimentiers exerçant en France (Lafarge, Italcementi, Holcim et Vicat) de même que le Syndicat français de l industrie cimentière (SFIC) font partie des membres fondateurs.

14 Les enjeux du secteur Des quotas d émission de CO 2 pour les industriels Dans le cadre des engagements internationaux de la France, un marché de quotas d émission de gaz à effet de serre a été lancé en février Un plan national d allocation des quotas d émission du seul CO 2 a été établi pour la période pour la grande industrie. L arrêté du ministère de l écologie et du développement durable du 25 février 2005 fixe la liste des exploitants auxquels sont affectés des quotas d émissions de CO 2 et le montant de ces quotas pour chaque exploitation. Sont concernés en France sites industriels, disposant d une allocation globale de 150,4 millions de tonnes de CO 2 (MtCO 2 ) par an pour chacune des trois années considérées. Les secteurs couverts sont principalement la production d énergie, les métaux ferreux, la chimie, les IAA, le papier-carton et les matériaux de construction. Pour cette dernière activité, on recense : 18 installations dans le secteur de la production de chaux (allocation : 3,24 MtCO 2 ) ; 33 installations dans celui de la production de ciment (allocation : 14,22 MtCO 2 ) ; 52 installations dans celui de la production de tuiles et briques (allocation : 1,34 MtCO 2 ). À la fin de la période , le dépassement de ces droits d émettre entraînera des pénalités de 40 euros par tonne de CO 2. Pour la période , cette amende passera à 100 euros. Toutefois, conformément à la Directive européenne 2003/87/CE d octobre 2003, est créé un système d échanges de ces quotas d émissions pour les périodes puis L exploitant d un site pourra donc acquérir auprès d un autre industriel les quotas qui lui sont nécessaires afin d éviter les pénalités. Non libératoire, le paiement de cette amende ne dispense pas l exploitant d acheter les quotas qui lui font défaut. La Caisse des Dépôts et Consignations s est vu attribuer par l État français la tenue d un registre national d émission des gaz à effet de serre et la gestion des échanges de quotas de gré à gré. En septembre 2006, le Gouvernement a rendu publique son plan national d allocation de quotas de CO 2 pour la période S agissant des installations existantes déjà soumises en première période, ce plan prévoit une baisse globale de 5,9 % des quotas par rapport à la période Le marché international des quotas de gaz à effet de serre se dessine peu à peu. Des marchés régionaux ou nationaux de quotas négociables existent en effet déjà : le Chicago Climate Exchange aux États-Unis, le Emission Trading Scheme en Angleterre, des marchés de quotas de CO 2 au Danemark ou en Australie

15 Les engagements internationaux de la France La Convention cadre des Nations Unies sur les changements climatiques, adoptée par le Sommet de la Terre à Rio de Janeiro en 1992, est entrée en vigueur en Ratifiée par 188 pays et l Union européenne, elle reconnaît l existence du changement climatique d origine humaine et impose aux pays industrialisés le primat de la responsabilité pour lutter contre ce phénomène. Le Protocole de Kyoto, conclu en 1997, constitue une étape essentielle de la mise en œuvre de la Convention. Au titre du Protocole, les 38 principaux pays industrialisés se sont engagés à réduire les émissions de six gaz ayant une influence néfaste sur le climat (CO 2, CH 4, N 2 O, HFC, PFC et SF 6 )* dans une proportion de 5,2 % par rapport au niveau de 1990, et ce entre 2008 et En 1990, année de référence, ces pays étaient à l origine de 70 % des émissions mondiales. La France et l Union européenne ont ratifié le Protocole le 31 mai Son entrée en vigueur nécessitait la ratification par au moins 55 parties représentant au moins 55 % des émissions de CO 2 des pays de l Annexe 1 en Ce seuil fut atteint en fin 2004 avec la ratification de la Russie, à l origine de 17,4 % des émissions de CO 2 de ces pays. Les États- Unis, responsables de 36,1 % des émissions, se sont retirés du Protocole. Lors de la négociation du Protocole, l Union européenne a négocié une provision - la bulle européenne - qui permet à ses États membres de remplir conjointement l objectif global de baisse de 8 % des émissions de gaz à effet de serre. Cet objectif a été décliné ensuite dans les différents États, en fonction des situations nationales. La France, notamment du fait d une production d électricité principalement assurée par des centrales nucléaires et hydrauliques, peu émettrices de gaz à effet de serre, s est vu assigner un objectif de stabilisation de ses émissions, soit 565 millions de tonnes équivalent CO 2. Des évaluations réalisées en 2003 suggèrent que, pour ce faire, les émissions françaises de gaz à effet de serre devront être réduites, en 2010, d environ 54 millions de tonnes équivalent CO 2. Le Gouvernement a donc élaboré le Plan Climat 2004 devant permettre à la France d atteindre cet objectif. * soit respectivement le dioxyde de carbone, le méthane, le protoxyde d azote, les hydrofl uorocarbures, les perfluorocarbures et l hexafluoride de soufre.