L’âge du Fer qui a succédé à l’âge du Bronze il y a quelques milliers d’années a vraiment prospéré au XIXe et XXe siècle lorsque le charbon a permis de réduire les oxydes de fer et que les hauts fourneaux se sont élevés dans les paysages des pays miniers et industrieux (1). L’acier, c’est-à-dire un alliage de fer avec un peu de carbone et quelques éléments mineurs, a envahi notre époque. Les automobiles, les ossatures d’immeubles, les armes de guerre, les ponts, jusqu’à la tour Eiffel… font appel à des tonnes d’acier. En 2024, la production mondiale a dépassé 1.750 millions de tonnes dont plus de la moitié (819 Mt) en Chine. L’Europe quant à elle en a produit 130 Mt et la France seulement 11 Mt. À l’échelle de la planète la sidérurgie pèse pour près de 7% des émissions de gaz carbonique, en France cela représente plus de 20 mégatonnes d’émission de CO2. Dans la perspective de décarbonation de l’industrie et du plan « vert » de l’Europe, les métallurgistes s’efforcent de trouver des procédés moins émetteurs de gaz de serre et particulièrement du CO2. Quels sont ces moyens ?
Les minerais de fer contiennent principalement l’oxyde ferrique Fe2O3. Sa réduction par le charbon s’écrit formellement : 2Fe2O3 + 3C = 3CO + 4Fe. Pour obtenir 224 g de fer, on émet 132 g de CO2.
En réalité, dans le haut fourneau, c’est le monoxyde de carbone CO qui réduit l’oxyde en dessous de 950°C. La combustion du coke (charbon) entretient la réaction et produit aussi du CO qui s’oxyde en CO2, et finalement à la sortie du haut fourneau pour 1 tonne de fonte liquide on relâche au sommet environ 1,8 à 2 t de CO2.
La solution alternative est d’employer un gaz réducteur comportant moins de carbone comme le méthane CH4 ou plus du tout comme le dihydrogène H2.
Les réactions formelles s’écrivent alors :
2Fe2O3 + CH4 = 4Fe + 2 H2O + CO (qui s’oxyde en CO2). Pour 224 g de fer sont émis 36 g de vapeur d’eau et 44 g de CO2, soit 3 fois moins que la réaction avec le carbone. Dans ce procédé de réduction directe par le gaz naturel, on réduit l’émission de 66%.
Pour le dihydrogène : 2 Fe2O3 + 3 H2 = 3 H2O + 4Fe. Pour 224 g de fer on n’émet que 54 g de vapeur d’eau et plus du tout de CO2. Dans ce procédé de réduction directe, on réduit les émissions de CO2 de 100% !
Dans ces deux derniers procédés, on obtient des éponges de minerais pré-réduits dites DRI (Direct Reduction Iron) contenant 80-85% de fer, pas faciles à stocker car poreuses et parfois pyrophoriques (3) qui doivent être compressées sous forme de galets ou briquettes, puis fondues au four électrique à arc, purifiées et transformées en acier.
Examinons d’un peu plus près la vertu environnementale de ces réductions directes.
Les sidérurgistes envisagent dans un premier temps d’envoyer dans le four de réduction du méthane qui doit être chauffé avant de réagir et qui permet de diviser par deux l’émission avec de l’ordre de 0,90 à 0, t de CO2/t de métal. Par la suite, est envisagé un mélange de 70% de gaz naturel et 30 % d’hydrogène qui diviserait encore par deux l’émission à 0,5 t de CO2/t d’acier. Plusieurs projets, dont celui d’une jeune start-up GravitHy comme celui de l’usine pilote Hybrit en Suède, visent à utiliser l’hydrogène pur comme gaz réducteur. Il faut environ 50 à 60 kg d’hydrogène pour obtenir un tonne de minerais réduits (DRI).
Se pose alors l’origine de cet hydrogène. Si c’est de l’hydrogène gris issu du steam reforming (4), la production d’un kg de H2 s’accompagne de l’émission de 10 kg de CO2 ; la tonne de DRI correspond alors à 0,5/0,6 t de CO2, ce n’est pas tellement mieux. Si c’est de l’hydrogène obtenu par électrolyse avec le mix électrique français, on est à 3,5 kg CO2/kg H2 soit 0,18/0,21 t de CO2 par tonne de DRI, c’est plus intéressant ; avec le mix électrique allemand on arrive à 1,35/1,6 t de CO2 l’équivalent du haut fourneau ! D’où la nécessité d’opérer avec de l’hydrogène vert avec l’électricité renouvelable ou bleu par capture et stockage du CO2 après reforming (5). Reste le problème du coût pour une tonne de fonte par la voie haut fourneau, on utilise environ 800 kg de coke à 160€ la tonne. Pour une tonne de DRI on utilise 50 à 60 kg d’hydrogène à 1,2€/kg si gris, soit environ 60€, mais à 6€ si vert soit 300 à 350€ ! Surcoût évident. Auquel il faut ajouter, comme dans le cas de la fonte, la purification et la fusion au four électrique des billes ou briquettes de pré-réduits qui demandent encore 350 à 500 kWh par tonne d’acier. Le bilan économique montre que la réduction par hydrogène n’apporte pas de rentabilité pour l’instant et c’est particulièrement critique en 2025 où la sidérurgie européenne est en crise.
Deux grands sidérurgistes européens viennent d’annoncer des mesures radicales : ArcelorMittal, le licenciement en France de plus de 600 employés et la pause des investissements de plus de 2 milliards d’euros pour la décarbonation de l’acier, ThyssenKrupp en Allemagne parlait de 11.000 licenciements et envisageait le rachat de sa branche acier. Cependant, l’objectif de construire une unité de DRI à Duisburg était toujours prévue avec des subventions de l’État et des Länders de Basse-Saxe et de Sarre pour transformer les hauts fourneaux outre-Rhin en tours de réacteurs DRI à hydrogène. Il faut bien voir que pour cette nouvelle installation qui projette une production de 2 Mt de DRI par an à Duisburg il faudrait 143.000 t d’hydrogène fournies par environ 50 électrolyseurs de 20 MW (6) comme celui qu’installe Air Liquide sur le complexe chimique d’Oberhausen qui occasionneraient une consommation annuelle totale de 7 TWh, à peu près la production d’un réacteur nucléaire pour une électricité bas carbone et un investissement de plus de 1,7 milliard €.
En France, GravitHy qui ambitionne de produire aussi 2 Mt de fer pré-réduit à Fos-sur-Mer avec une tour de réduction de plus de 100 m et sur 75 hectares des dizaines d’électrolyseurs. La start-up évalue la consommation électrique à 6 TWh + 2 TWh pour chauffer l’hydrogène avant réaction, soit la consommation d’une ville de près de 4 millions d’habitants. Avec le plan hydrogène revu à la baisse en avril, il n’est pas sûr que ce projet puisse aboutir à court terme.
Pourquoi ces pauses et arrêts d’investissements ? C’est que l’acier européen est en position difficile pour plusieurs raisons : une faible demande européenne, l’atonie des ventes de voitures due à l’incertitude sur les moteurs thermiques à l’horizon 2035 et aux prix élevés des véhicules électriques, un prix de l’énergie pour les industriels électro-intensifs deux à trois fois plus élevé qu’aux États-Unis et enfin des droits de douane exagérés de la part de l’administration Trump (25% ,50% ?) et une surproduction chinoise pratiquement égale à la production européenne (100 Mt), qui, bloquée outre atlantique, va déferler chez nous à des prix cassés.
Face à cette situation catastrophique, la Commission européenne a enfin réagi en mars avec un « plan acier » : en renouvelant le plan de sauvegarde imposant un quota maximum d’importation d’acier ; en renforçant le mécanisme d’ajustement carbone aux frontières pour taxer les importations en fonction de leur empreinte carbone ; en ajustant sa stratégie « anti-contournement » pour empêcher certains pays tiers de rediriger vers l’Europe des tonnages à bas coûts. Elle veut aussi imposer un certain quota d’acier « propre » dans les marchés publics. Quoi qu’il en soit, même si ArcelorMittal a annoncé en mai un investissement de 600 M€ pour un four électrique à Dunkerque, il reste difficile à l’Europe de lutter sur les prix. Alors que le cours de l’acier est en Europe et aux États-Unis de l’ordre de 710 $/t , au départ des ports chinois il est de 450 $/t et les exportations dépassent les 8 Mt/mois. Un dernier rapport de l’OCDE explique comment les exportations chinoises torpillent les efforts de décarbonation de l’acier. La vertu européenne se heurte au mur du réalisme économique. Mais attention, les investissements aux USA largement encouragés, les milliers d’électrolyseurs chinois largement subventionnés, vont bientôt nous submerger d’acier « propre » DRI si, malgré nos poches vides, nous ne prenons pas le train en marche.
Jean-Claude Bernier
Juin 2025
Pour en savoir plus
(1) Les métaux au fil de l’histoire (fiche pédagogique CNHS)
(2) Comment verdir les métaux ?, J.-C. Bernier, éditorial (mediachimie.org)
(3) Zoom sur le classement des substances chimiques en fonction des dangers associés, P. Prudhon et F. Brénon (mediachimie.org)
(4) L’hydrogène, une source d’énergie pour le futur, A. Pichard, O. Garreau et J.-C. Bernier, fiche Chimie et… en fiche (cycle 4) (mediachimie.org)
(5) Qu’est-ce que l’hydrogène « vert » ? F. B"rénon, Question du mois (mediachimie.org)
(6) Zoom sur les derniers résultats de la production d’hydrogène « décarboné », J.-P. Foulon et F. Brénon (mediachimie.org)
Crédit illustration : Duisbourg-Nord - Haut fourneau 2 vu depuis le haut fourneau 5, Ra'ike, Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 3.0
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Quiz du mois : 2 quiz sur les vitamines
Les vitamines sont des substances organiques sans valeur énergétique mais essentielles pour l’organisme. Elles sont indispensables à une vie en bonne santé car elles interviennent dans un grand nombre de processus biologiques. Retrouvez nos deux derniers quiz du mois sur le sujet :
Les vitamines sont des substances organiques sans valeur énergétique mais essentielles pour l’organisme. Elles sont indispensables à une vie en bonne santé car elles interviennent dans un grand nombre de processus biologiques.
Mediachimie vous propose deux quiz sur le sujet, le premier quiz présente des généralités sur les vitamines, le second (ci-dessous) précise certaines propriétés des vitamines.
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Comment fabrique-t-on du « vin désalcoolisé » ?
Le vin est obtenu à partir de jus de raisins issus des vendanges et contient des sucres qui, par fermentation réalisée par des levures, produisent de l’alcool. Le « vin sans alcool » officiellement appelé « boisson à base de vin désalcoolisé » est un type de vin fabriqué de manière à ne contenir que de très faibles taux d’alcool. Il ne faut pas le confondre avec le jus de raisin qui est une boisson non fermentée ! Dans L’Union européenne la législation fixe à 7% (i) le taux maximum d’alcool pour avoir ce label. Pour réduire le taux d’alcool, on peut d’abord utiliser des cépages contenant moins de sucre, comme le gewürztraminer ou le muscat pour les raisins blancs, et la syrah ou le merlot pour les vins rouges. On peut aussi utiliser des levures conduisant à des vins moins riches en alcool. Enfin, on peut aussi enlever une partie de l’alcool du vin, et pour cela trois grandes méthodes sont actuellement utilisées.
Pour faire simple, la distillation est basée sur le fait que l’alcool est plus volatil que l’eau et s'élimine préférentiellement lors du chauffage. La pression réduite provoque une diminution de la température d’ébullition, ce qui évite de trop chauffer le vin, ce qui altérerait les propriétés organoleptiques. Le premier brevet de vin désalcoolisé fut déposé en 1908 par Carl Jung en Allemagne sur ce principe. Aujourd’hui, on utilise des colonnes en « acier inox » à garnissage contenant des éléments métalliques disposés en vrac. La pression de l’ordre de 220 mm Hg (0,3 bar environ) permet de ne pas dépasser la température d’ébullition de 30°C (au lieu de 78°C sous pression atmosphérique) ce qui permet d’obtenir un vin ne dépassant pas 7% d’alcool. Si l’on veut abaisser le taux à des valeurs plus basses, il suffit de diminuer la valeur de la pression. La méthode est économique et écologique (peu d’eau de refroidissement utilisée).
Schématiquement, elle permet de séparer, à travers une membrane spécifique de microfiltration sous une pression supérieure cette fois à la pression atmosphérique, l’alcool et l’eau des autres composés du vin. L’osmoseur est en « acier inox » et les membranes utilisées sont enroulées en spirale, ce qui permet d’atteindre des débits de 1000 L/h. On obtient à l’issue de cette filtration l’eau et l’alcool, et la partie non filtrée contient les molécules dites organoleptiques. Pour diminuer le taux d’alcool à la valeur souhaitée, on réalise ensuite, comme précédemment, une distillation du mélange eau-alcool pour éliminer l’alcool (voir figure 1). À la fin on ajoute les autres composés qui n’ont pas été filtrées par osmose. Cette technologie est plus douce que la précédente et sert de protocole de référence pour les études médicinales des vins désalcoolisés. Elle est réservée plutôt aux vins blancs.
Figure 1 : Couplage OI ou NF avec soit la distillation soit un contacteur à membrane. (OI = osmose inverse ; NF = NanoFiltration).
Source : https://lavigneetlevinwordpresscom.wordpress.com/partie-ii/
Elle utilise le principe de distillation sous pression réduite réalisée cette fois dans des colonnes en « acier inox » avec des ailettes fixées alternativement sur la paroi et sur l’arbre de rotation. La rotation entraîne la formation d’un film continu de liquide tout le long de la colonne. Le temps de séjour du liquide dans la colonne est de 20 secondes, ce qui permet à des colonnes industrielles d’avoir un débit de 100 L/h. Cette technologie est très efficace et permet de désalcooliser un vin jusqu’à une teneur de 0,02 % en alcool (voir figure 2) .
Figure 2 : Description succincte du procédé utilisant une colonne à cônes rotatifs.
Le liquide progresse, cône par cône, du haut vers le bas de la colonne en s’appauvrissant en alcool.
Schéma construit à partir de la page dédiée de la société Flavourtech(ii).
En conclusion, la consommation mondiale du vin sans alcool devient à la mode, elle augmente de 10 % par an et le chiffre d’affaires a dépassé les 5 milliards de dollars en 2024. Les vins « bio » sans alcool pourront aussi être autorisés par l’Europe sans doute à partir de 2025.
Pour en savoir plus sur les règles relatives et l'étiquetage des vins désalcoolisés on peut consulter le site du ministère de l’Économie et des Finances(iii).
Jean-Pierre Foulon
(i) Il s’agit d’un pourcentage volumique. Ainsi dans 100 mL d’un vin à 7% d’alcool il y 7 mL d’alcool.
(ii) https://flavourtech.com/products/spinning-cone-column/
(iii) Désalcoolisation des vins – quelles sont les règles relatives à l’élaboration et à l’étiquetage des produits ? sur le site du ministère de l’Économie et des Finances.
Crédit illustration : NartGraphic / Adobe Stock
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Tennis et chimie à Roland-Garros
Les internationaux de tennis de France ont commencé et la petite balle jaune (1) va subir des frappes par des raquettes de plus en plus performantes et des rebondissements sur la terre battue, symbole incontournable de Roland-Garros.
Rappelons que c'est une petite sphère de 57 grammes et de 6,5 centimètres de diamètre qui, lors des 4 millièmes de seconde de contact avec le tamis, se transforme en une galette de 2 centimètres d'épaisseur. Il faut donc qu'elle ait une fameuse élasticité. C'est pourquoi le cœur de la balle de tennis est constitué de deux hémisphères de caoutchouc naturel (2) d'épaisseur de 2 à 6 millimètres, vulcanisé avec du soufre et moulés à chaud avec des durcisseurs. Une fois ces deux coques collées par un adhésif élastomère, elles sont contrecollées par des bandes de feutre à base de fibres de coton, laine et nylon (3) et traitées pour être rendues hydrophobes. Ce feutre est de couleur jaune fluo, la couleur optique la mieux visible à l'œil nu et à la télévision.
Une balle de compétition homologuée, lâchée d'une hauteur de 2,54 m (100 inches), doit rebondir à une hauteur comprise entre 135 et 147 cm. Pour donner plus de dureté et plus de rebond, les fabricants mettent de l'air ou de l'azote sous pression à l'intérieur de la balle. L'enveloppe n'étant pas totalement étanche, les balles sont changées tous les neuf jeux par précaution dans les grands tournois.
Plus de 60 000 balles sont utilisées durant le tournoi de Roland-Garros. Détail quasi écologique, une société britannique HearO recycle les balles du tournoi de Wimbledon, destinées à la poubelle, en enceintes connectées Bluetooth équipées d'un haut-parleur. Parfois agrémentées de la signature d'un grand champion, elles vont sûrement devenir « collector ».
En tennis la raquette est constituée d'un cadre sur lequel sont tendues des cordes souvent en nylon avec une tension du cordage(i), exprimée en kilogrammes, qui monte en fonction du classement du joueur ! Si pour nous elle est d'une dizaine de kilogrammes, pour de grands joueurs comme Nadal ou Djokovic elle peut atteindre 20 à 30 kg ! C'est dire que le cadre doit être particulièrement solide. Il y a longtemps qu'on a abandonné le bois et les cordes en boyau. Maintenant, le cadre est en matériau composite (4) associant une résine polyester et des fibres de carbone. La conception est très soignée car la raquette ne doit pas vibrer au bras du joueur qui serait alors victime rapidement d'un « tennis elbow ».
On modélise une raquette idéale via une image numérique sur ordinateur en prenant en compte les caractéristiques physiques, centre de gravité, poids, tenue du manche… qui vont être cruciales au moment de l'impact de la balle sur le tamis. La miniaturisation des capteurs électroniques permet à certaines raquettes d'entraînement de transmettre la force appliquée, le lift, l'amorti, le smash sur ordinateur ou sur smartphone. Mieux encore pour l'entraînement, un compétiteur inattendu s'invite sur les courts : mis au point par T-Apex, une société américaine, le robot lanceur Tenniix, d'une capacité de 100 balles, est capable de suivre un adversaire à un rythme dément. Doté d'intelligence artificielle, il peut tourner à 360° avec des tirs croisés ou du même côté, faire des lobs jusqu'à plus de 8 mètres, des engagements à 120 km/h, alors que la force transmise à la raquette par des professionnels peut propulser la balle à des vitesses qui dépassent parfois 200 km/h. On peut lui adjoindre un système d'écoute qui lui permet de savoir où est son adversaire. Si de cette façon on peut se passer d'un « sparring partner(ii) », on ne fera pas l'économie d'un ramasseur de balles !
La couleur ocre des terrains de Roland-Garros est caractéristique des tournois méditerranéens. À Paris, le terrain des courts est composé de couches successives : d'abord une couche de cailloux de 30 cm parsemée de drains pour l'élimination de l'eau, recouverte d'une couche de mâchefer (silicates mixtes Ca/Fe) de 7 à 8 cm, puis d'une couche de calcaire broyé (CaCO3) de 7 cm et enfin une couche de brique pilée rouge de 2 mm en surface.
Cette surface extrêmement sophistiquée est dite lente par rapport au gazon ou aux revêtements plastiques. Elle permet des échanges plus longs avec des lifts, des slices ou des amortis et demande une bonne maîtrise des glissades sur terre battue.
L'entretien des sols est primordial : le matin, débâchage et balayage ; entre chaque set, passage d'un filet et balayage ; et à la fin des matchs, filet, balayage et arrosage. Lors des pluies, le bâchage du court est nécessaire. Au total, c'est près de 100 personnes qui sont dévolues à l'entretien des courts durant les 3 semaines du tournoi.
Pour éviter les pauses intempestives lors d'averses ou de pluies où les joueurs et le public sont contraints de s'arrêter et d'attendre, après le court principal Philippe-Chatrier, c'est le court Suzanne-Lenglen qui a été couvert en 2024. En hommage à cette championne élégante qui jouait dans les années 30 avec une jupe plissée blanche, l'architecte Dominique Perrault a voulu un toit rétractable en toile blanche plissée qui se déploie sur toute la longueur du court. Il a fallu des travaux gigantesques qui se sont étalés sur 3 ans avec une base de 4 massifs de béton reposant sur 70 micropieux. La charpente culmine à 16,5 mètres et le poids total de la structure-support en acier est de 1.200 tonnes. 76 moteurs électriques déploient en moins de 15 minutes les 19 modules de toile tendus en forme de V pour couvrir une surface d'environ 4.200 m2. La toile blanche en PTFE (polytétrafluoroéthylène) (5) allie à une bonne transmission lumineuse, une bonne protection aux intempéries, une bonne résistance au froid et à la chaleur, une excellente robustesse et lui permet de résister aux pliements et repliements répétés.
Alors, bon tournoi ! Vibrez bien lors des matchs, encouragez les joueurs et les joueuses, soit sur les gradins si vous êtes à Paris, soit devant l'écran, suivez la balle jaune et rappelez-vous bien que dans l'air, sur la raquette, sur le sol, elle promène toujours un peu de chimie.
Jean-Claude Bernier et Françoise Brénon
29 mai 2025
(i) La tension de cordage correspond au poids nécessaire pour tendre la corde de part et d’autre du cadre de la raquette. La tension de cordage s’exprime dans le monde du tennis en kg.
(ii) sparring partner = partenaire d'entraînement
Pour en savoir plus
(1) La petite balle jaune, J.-C. Bernier, éditorial (Mediachimie.org)
(2) L’élasticité du caoutchouc, G. Weill, BUP n°639 (1981) p. 321-327
(3) La grande aventure des polyamides, J.-C. Bernier et R. A. Jacquesy, L’Actualité Chimique n° 360-361 (février-mars 2012) p. 11-12
(4) 4.a. Les matériaux dans le sport, (r)évolutionnaires ! P. Bray, O. Garreau et J.-C. Bernier, Chimie et… en fiches (collège) (Mediachimie.org)
4.b. Les matériaux composites dans le sport, Y. Rémond et JF. Caron, La chimie et le sport, EDP Sciences (2011) p. 195
4.c. Le rôle des matériaux composites dans les performances sportives, Y. Rémond, Colloque Chimie et Sports en cette Année Olympique et Paralympique (février 2024)
4.d. Les matériaux de la performance C. Agouridas, J.-C. Bernier, D. Olivier et P. Rigny, La chimie dans le sport, collection Chimie et... Junior, EDP Sciences (2014)
(5) Polytétrafluoroéthylène/ PTFE, Produits du jour de la Société Chimique de France
Crédit illustration : Nazmulkn / Adobe Stock
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Vidéo Histoire du mois : Gabriel Jars et la métallurgie
La première révolution industrielle a commencé en Grande-Bretagne au XVIIIe siècle. L’ingénieur Gabriel Jars voyage à travers l’Europe afin de rechercher les innovations des procédés métallurgiques. Il lie théorie et pratique en rédigeant des comptes rendus et en mettant en œuvre ces techniques au Creusot dans une usine qui existe toujours.
Vidéo du mois : Gabriel Jars et la métallurgie
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Le classement des substances chimiques en fonction des dangers associés
La manipulation et le stockage des substances chimiques répondent à des règles strictes et pour cela il est essentiel de les caractériser.
En fonction des propriétés physico-chimiques et des propriétés toxicologiques et éco-toxicologiques, les substances sont classées et étiquetées suivant des critères et symboles définis au niveau européen par le règlement CLP (Classification, Labelling, Packaging ou Classification, étiquetage et emballage) en cohérence avec le Système Général Harmonisé (SHG) reconnu internationalement. […]
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Crédit illustration : Image par Denny Franzkowiak / Pixabay
Les vitamines sont des substances organiques sans valeur énergétique mais essentielles pour l’organisme. Elles sont indispensables à une vie en bonne santé car elles interviennent dans un grand nombre de processus biologiques.
Mediachimie vous propose deux quiz sur le sujet, le premier (quiz ci-dessous) présente des généralités sur les vitamines, le second quiz précise certaines propriétés des vitamines.
La première révolution industrielle a commencé en Grande-Bretagne au XVIIIe siècle. L’ingénieur Gabriel Jars voyage à travers l’Europe afin de rechercher les innovations des procédés métallurgiques. Il lie théorie et pratique en rédigeant des comptes rendus et en mettant en œuvre ces techniques au Creusot dans une usine qui existe toujours.
La manipulation et le stockage des substances chimiques répondent à des règles strictes et pour cela il est essentiel de les caractériser.
En fonction des propriétés physico-chimiques et des propriétés toxicologiques et éco-toxicologiques, les substances sont classées et étiquetées suivant des critères et symboles définis au niveau européen par le règlement CLP (Classification, Labelling, Packaging ou Classification, étiquetage et emballage) en cohérence avec le Système Général Harmonisé (SHG) reconnu internationalement.
Entré en vigueur le 20/01/2009, le CLP a intégré, depuis le 10 décembre 2024, des modifications publiées au Journal officiel de l’Union européenne (JOUE), le 20/11/ 2024 (règlement n° 2024/2865).
Détaillons deux exemples afin de comprendre le fonctionnement du règlement CLP.
| Catégorie 1 | liquide et vapeurs extrêmement inflammables : Point d'éclair < 23°C - Teb ≤ 35°C ; |
| Catégorie 2 | liquide et vapeurs très inflammables danger : Point d'éclair < 23°C - Teb > 35°C ; |
| Catégorie 3 | liquide et vapeurs inflammables dont le point éclair est compris entre 23°C et 60°C. |
| Substance classée toxique de | Si la dose toxique de la substance est comprise |
|---|---|
| Catégorie 1 | entre 0 et 5 mg/kg de poids corporel |
| Catégorie 2 | entre 5 et 50 mg/kg de poids corporel |
| Catégorie 3 | entre 50 et 300 mg/kg de poids corporel |
| Catégorie 4 | entre 300 et 2000 mg/kg de poids corporel |
L’ensemble des propriétés des substances sont rassemblées dans le tableau ci-dessous avec les étiquetages associés. Une substance peut avoir plusieurs étiquettes de dangers.
Les ICPE sont toutes les exploitations industrielles ou agricoles susceptibles de présenter des impacts (pollution de l'eau, de l'air, des sols, etc.) et des dangers (incendie, explosion, etc.) pour l'environnement, la santé et la sécurité publique.
Si la réglementation des substances chimiques est très ancienne et a pour origine l’explosion de la fabrique de poudre de Grenelle à proximité immédiate de Paris en 1794, c’est la loi du 19 juillet 1976 qui modernise totalement la réglementation des installations classées pour la protection de l'environnement et devient la base juridique de l'environnement industriel en France. Ce texte est fondé sur ce que l'on appelle « l'approche intégrée », c'est à dire qu'une seule autorisation est délivrée et réglemente l’ensemble des aspects concernés : risque accidentel, déchets, rejets dans l’eau, l’air, les sols... L’inspection des installations classées, dénommée Direction régionale de l'environnement, de l'aménagement et du logement (DREAL), est l’autorité compétente au sein du ministère de l’environnement, pour l'application de cette législation (et DRIAT pour l’Ile de France).
La loi du 30 juillet 2003, à la suite du drame de l'usine AZF à Toulouse en 2001, renforce la prévention des risques.
La « directive SEVESO 3 » (2012/18/UE) est la dernière étape structurante de la réglementation en matière de sécurité des ICPE en France.
La directive IED, relative aux Émissions Industrielles (2010/75/UE), a pour objectif de parvenir à un niveau élevé de protection de l'environnement grâce à une prévention et à une réduction intégrée de la pollution.
Sur la base de ces deux directives, des rubriques ICPE ont été créées selon deux familles : les unes liées au stockage (dans le cadre de Seveso) les autres liées aux activités industrielles et leurs émissions (dans le cadre de IED). Celles liées à IED sont définies en 3xyz et celles liées à Seveso sont définies en 4xyz.
Concernant les rubriques 4xyz, elles sont structurées comme suit avec leur libellé :
| Rubrique | Contenu |
|---|---|
| 4000 et 4001 | Définition générale des mentions de dangers et définition des établissements SEVESO par cumul |
| 4100 | Toxiques |
| 4200 | Explosibles |
| 4300 | Inflammables |
| 4400 | Peroxydes organiques, substances auto-réactives, comburants, solides et liquides pyrophoriques |
| 4500 | Dangers pour l'environnement |
| 4600 | Autres dangers SEVESO (réaction avec l'eau) |
| 4700 | Substances nommément désignées |
| 4800 | Anciennes rubriques 1000 comportant à la fois des substances/mélanges visés et non visés par SEVESO III |
Ainsi une substance inflammable, comme l’acétone ou le toluène, sera classée dans une rubrique 4300. Une substance toxique pour l’homme comme le cyanure sera classée dans une rubrique 4100. Une substance classée toxique pour l’environnement sera classée dans une rubrique 4500. Une substance peut avoir plusieurs caractéristiques inflammable et toxique, la substance sera alors classée dans la rubrique la plus contraignante soit la rubrique 4100.
Concernant les rubriques 3xyz, elles sont liées à l’activité industrielle du site. Pour la chimie il s’agit de :
3110. Combustion
3410. Fabrication de produits chimiques organiques
3420. Fabrication de produits chimiques inorganiques
3430. Fabrication d’engrais
3440. Fabrication de produits phytosanitaires ou biocides
3450. Fabrication de produits pharmaceutiques
3460. Fabrication d’explosifs
3540. Installation de stockage de déchets
3550. Stockage temporaire de déchets
3680. Fabrication de carbone
3690. Captage des flux de CO2
3710. Traitement des eaux résiduaires
D’autres rubriques en 3xyz existent de façon spécifique pour le verre, les céramiques, les abattoirs…
Un site industriel est donc doublement classé suivant la nature de son activité en 3xyz et suivant la quantité de ses stocks en 4xyz. Les rubriques ICPE 4xyz utilisent des seuils notés A, B et C (avec A<B<C) fonction du niveau de stockage qui déterminent le régime applicable (déclaration, enregistrement, autorisation) à une installation en fonction de son potentiel de danger (cf. tableau ci-dessous). L’exploitant des installations doit a minima informer de son existence le préfet pour des petites installations « D » et faire une demande d’autorisation suivant un processus très réglementé pour les installations « A ».
| Quantité de stock | Régime applicable |
|---|---|
| A < stock < B | Déclaration « D » simple ou « DC » pour un régime de déclaration avec contrôle périodique |
| B < stock < C | Enregistrement « E » dossier complet mentionnant comment l'exploitant respecte les prescriptions de l'arrêté ministériel concerné |
| Stock > C | Autorisé « A ». La demande d'Autorisation est conditionnée par la fourniture de nombreuses études de dangers, de risques avant d'avoir l'autorisation d'exploiter les installations industrielles et leurs stockages. Au sein de cette rubrique deux autres seuils sont introduits pour définir les installations Seveso seuil bas et Seveso seuil haut. |
Un site peut ne pas atteindre le seuil Seveso pour une rubrique ICPE donnée car le stock est inférieur au seuil Seveso et le coefficient (quantité en stock / seuil ICPE) est inférieur à 1, mais il faut refaire l’exercice pour chacune des rubriques ICPE puis l’exploitant doit faire l’addition des contributions pour toutes les rubriques et si le résultat de l’addition est supérieur à « 1 » le site industriel devient Seveso.
Les ordres de grandeur du nombre d’installations ICPE en France toutes activités confondues, dont l’agriculture, sont les suivants :
Régime D : 400 000
Régime E : 15 000
Régime A : 28 000
Régime Seveso : 1 300
Un autre règlement européen appelé REACH, « Registration, Evaluation, Authorisation and restriction of CHemicals » (Enregistrement, évaluation, autorisation et restriction des produits chimiques), a pour objectif d’offrir une meilleure protection vis-à-vis des risques que créent les substances dangereuses pour l’homme et pour l’environnement. Les deux règlements, CLP et REACH ont remplacé progressivement la totalité des réglementations nationales sur le même sujet de la classification et de l'étiquetage.
Les périmètres de chacune de ces réglementations, REACH, CLP et IED, sont totalement différents puisque REACH vise la mise sur le marché de produits chimiques par les fabricants et distributeurs alors que l’IED et le CLP concerne l’exploitation d’une installation industrielle et le stockage de ses produits.
(i) Le Point éclair correspond à la température la plus basse à laquelle un corps combustible émet suffisamment de vapeurs pour former, avec l’air ambiant, un mélange gazeux qui s’enflamme sous l’effet d’une source d’énergie calorifique telle qu’une flamme pilote, mais pas suffisamment pour que la combustion s'entretienne d'elle-même.
(ii) La DL50 est la quantité d'une matière, administrée en une seule fois, qui cause la mort de 50 % d'un groupe d'animaux d'essai. La DL50 est une façon de mesurer le potentiel toxique à court terme (toxicité aiguë) d'une matière.
Pour en savoir plus, quelques liens sans être exhaustif
Pour aller plus loin
Crédit illustration : Image par Denny Franzkowiak / Pixabay