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PROJET FINANCÉ PARPARTENAIRES DE PROJET

PARTENAIRES INDUSTRIELS

PROJET DE RECHERCHE SUR LE POTENTIEL DE L'ÉCONOMIE CIRCULAIRE SUR LA RÉDUCTION DE GAZ À EFFET DE SERRE

DES ÉMETTEURS INDUSTRIELS QUÉBÉCOIS

STRATÉGIES DE CIRCULARITÉ POUR

LA RÉDUCTION DES ÉMISSIONS DE

GAZ À EFFET DE SERRE PAR LES

ÉMETTEURS INDUSTRIELS QUÉBÉCOIS

VOLET 2

AUTEURS-CONTRIBUTEURS

François Saunier, Centre international de référence sur le cycle de vie des produi ts, procédés et services (CIRAIG),

Polytechnique Montréal

Julien Beaulieu, Centre de transfert technologique en écologie industrielle (CTTEI)

Pascal Lemoine

, CTTEI

Flavien Binet

, CIRAIG, Polytechnique Montréal Julien Pedneault, CIRAIG, Polytechnique Montréal

Alexandre Labelle

, Polytechnique Montréal

Luc Beaudoin, Hydro-Québec

Hugo Guerche

, Chaire de gestion du secteur de l'énergie, HEC Montréal Johanne Whitmore, Chaire de gestion du secteur de l'énergie, HEC Montréal

Pierre-Olivier Pineau

, Chaire de gestion du secteur de l'énergie, HEC Montréal

PARTENAIRES UNIVERSITAIRES

Jean-Marc Frayret, Polytechnique Montréal

Manuele Margni, CIRAIG, Polytechnique Montréal

Daniel Normandin, Centre d'études et de recherche intersectorielles en économie circulaire (CERIEC),

École de technologie supérieure (ETS)

PARTENAIRES INDUSTRIELS

Norma Kozhaya

, Conseil du patronat du Québec (CPQ) Hélène Lauzon, Conseil Patronal de l'Environnement du Québec (CPEQ) Philippe Noël, Fédération des chambres de commerce du Québec (FCCQ)

Jean-Noël Cloutier, Hydro-Québec

RELECTEURS DU MILIEU INDUSTRIEL

René Drolet

, Association Canadienne du Ciment (ACC) Anik Dubuc, Association de l'aluminium du Canada (AAC)

Jean-Pierre Bernier

, ArcelorMittal Produits longs Canada

Étienne Angers

, RECYC-QUÉBEC

REMERCIEMENTS

Les auteurs et collaborateurs tiennent à remercier les organisations et personnes suivantes pour leur soutien, • Manon Boiteux, Institut EDDEC • Raymond Paquin, Université Concordia • Benjamin Laplatte, CERIEC, ETS • Les participants aux ateliers de travail des 14 et 15 mai 2020 • Anne-Marie Boulay, CIRAIG, Polytechnique Montréal Le contenu de ce rapport n'engage que ses auteurs et d'aucune faç on les individus et les organisations qui en ont fait

les émetteurs industriels québécois, CIRAIG, Polytechnique Montréal, CTTÉI, Chaire de gestion du sect

eur de l'énergie, HEC • III •

Résumé

il est essentiel de repenser en profondeur les approches de lutte contre les changements climatiques, pour

1

L'économie circulaire propose un ensemble de stratégies en rupture avec plusieurs approches actuelles, qui

permettront d'augmenter la productivité des ressources et d'ainsi réduire les besoins (matériels et énergétiques)

2

actifs, qu'ils représentent des activités économiques clés pour le Québec et que leur empreinte matérielle est

Le présent rapport rappelle en premier lieu les principes généraux de l'économie circulaire, qui reposent sur

repenser les pratiques en faisant usage de l'écoconception, d'un approvisionnement responsable et d'une

1. 2.

Écologie industrielle (stratégies de symbioses industrielles, où les déchets d'un secteur sont utilisés par

3. 4. Action sur la demande (visant à repenser certains usages de l'aci er, du béton et de l'aluminium)

La principale contribution de ce rapport est de documenter, pour chacun de ces trois secteurs, quel potentiel

1

ȂProjet de recherche sur le potentiel

réduction des émissions industrielles de gaz à effet de serre a u Québec • IV • méthodologique propose de partir d'une étude du métabolisme industriel 2 d'un ou de plusieurs secteurs de la Potentiels de réduction des émissions de GES

Les potentiels de réduction d'émissions directes (touchant immédiatement les opérations d'une industrie) et

indirectes (se situant en périphérie de l'industrie en question, au Québec ou à l'étranger) sont présentés dans

2

secteurs et les stratégies n'est cependant pas conseillée, ces valeurs ne reposant pas toutes sur les mêmes

Stratégies (secteur)΍

émissions directes

(Mt éq. CO 2

émissions indirectes

(Mt éq. CO 2 opérations ȇȂȂ Électrolyse à anodes inertes (aluminium)ȂȂȂ

Écologie industrielle

Valorisation du scandium (aluminium)ȂȂ

Valorisation des boues rouges (aluminium)ȂȂ

Valorisation de la chaleur résiduelle (aluminium)ȂȂȂ

Combustibles alternatifs (ciment)ȂȂ

Valorisation du béton micronisé (ciment)ȂȂ de vie Recyclage de l'acier ȂȂ

Recyclage de l'aluminium

Recyclage du béton en granulats ȂȂȂ

Action sur la

demande ȴȂȂ

Autopartage (acier)ȂȂ

Total 3 = -7,40-9,69 2 3 • V • 2 2 être exportées ou mises en oeuvre en dehors du Québec, et contribuer ainsi encore plus à la diminution globale

Plusieurs sources importantes de réduction des émissions reposent sur des stratégies d'optimisation dont

2 2 ) n'est aussi pas commercialement viable 2

de la consommation de carburants et une réduction des émissions de combustion associées, mais il demande

types de véhicules en circulation dépendent des constructeurs automobiles, des préférences des individus et des

2 ), et des études de faisabilité plus poussées devraient

mentionnées par les acteurs de l'industrie sondés dans le cadre de ce projet se trouvent les lois et les mesures

Pistes d'action

Bien que la contribution principale de ce rapport se trouve dans l'estimation du potentiel de l'économie circulaire

pour trois secteurs industriels québécois et dans le développement d'une méthodologie pour le faire, des pistes

Développer des indicateurs de circularité qui peuvent être intégrés dans les processus décisionnels des

• VI •

circularité de l'économie et en faire le suivi, en favorisant le recours à la modélisation pour évaluer les

(perfectionnement) et future (formation) pour la mise en oeuvre de stratégies d'économie circulaire en

Réaliser une revue de la réglementation et des lois qui pourraient freiner le déploiement de stratégies

Table des matières

RÉSUMÉ ....................................................................... ..........III TABLE DES MATIÈRES ......................................................................VII ABRÉVIATIONS ........................................................................ ...IX

1 | INTRODUCTION .......................................................................

.1

1.1 Contexte et objectif de l'étude ............................................................1

1.2 Retour sur le volet 1 du rapport ...........................................................3

3 3

1.3 Organisation du rapport .................................................................4

ɋȴ ......................................5

ɋ ..............................9

3 | EFFET DE L'ÉCONOMIE CIRCULAIRE SUR LES ÉMISSIONS INDUSTRIELLES

ɋΖΖɋ .........................13

global au niveau local ...................................................................13 ɋ .............................................14 14

ɋȴ .........16

ÉTUDES DE CAS AU QUÉBEC

4.1 Présentation des études de cas sur l'application de stratégi es de circularité au Québec ..........19 21
22

ɋ ..................................24

ȇ24

ȵ25

ɋ30

ɋ .............................36

• VIII •

ɋ40

ɋ45

ɋȇ ................................50

ȇ50

ȵȇ51

ȇ52

ɋ53

2 2 2

4.6 Bilan des études de cas .................................................................67

4.7 Barrières et pistes d'action ...............................................................71

5.1 Favoriser les stratégies d'optimisation et les symbioses industrie lles -

΍ ....................................77

sur la demande - Recommandations dirigées vers les gouvernements e t les instances réglementaires. ............................................................78 5.3 Mettre en valeur la position privilégiée du Québec dans la mise en oeuvre de nombreuses stratégies ...............................................................79

6 |ΖΖΖ ........................................................80

ANNEXES ....................................................................... .........87

Annexe A -

Synergies déterminées pour le secteur du ciment et du béton .........................87

Annexe B -

Synergies déterminées pour le secteur de l'aluminium ...............................89 • IX •

Abréviations

AACAssociation de l'aluminium du Canada

ACCAssociation Canadienne du Ciment

ACVAnalyse du cycle de vie

AESÉEȂȇ

AFMȵ

AMEM

CCSCarbon capture and storage

CCUCarbon capture and utilization

CH 4

Méthane

CIRAIGCentre international de référence sur le cycle de vie des produits , procédés et services 2

Dioxyde de carbone

CPEQConseil Patronal de l'Environnement du Québec

CPQConseil du patronat du Québec

CTTEICentre de transfert technologique en écologie industrielle

DRIDirect Reduction Iron

EAFElectric Arc Furnace

ECCCEnvironnement et Changement climatique Canada

FCCQFédération des chambres de commerce du Québec

GES΍

IAIInternational Aluminium Institute

IEAInternational Energy Agency

IPCCInternational Panel on Climate Change

ISQInstitut de la statistique du Québec

MEIȇȇΖ

MELCCȇ

REAFIEȇȇȇ

RÉEIEȇȇȇ

de certains projets

RTFTRio Tinto Fer et Titane

SCEE • 1 •

1 | Introduction

1.1 Contexte et objectif de l'étude

L'objectif du projet de recherche

Potentiel de réduction d'émissions de gaz à effet de serre associé à l'économie circulaire pour les émetteurs industriels québécois est d'évaluer le potentiel de réduction d'émissions industrielles de GES, directes et indirectes, associé à la mise en oeuvre au Q uébec de stratégies d'économie circulaire et

d'électricité de la province étant déjà décarbonisée, les émissions de GES proviennent essentiellement de trois

sont avant tout liées au mode de vie de la population et à des choix logistiques (modes de transport et types de

secteur industriel 4 est d'autant plus crucial que celles-ci sont proportionnellement plus importantes que dans le reste du Canada et dans le monde, en partie en raison de la présence d'une électricité peu Si l'on inclut toutes les industries, dont les industries agricoles et de la gestion des déchets, la part des émissions québécoises émissions industrielles sans nuire à l'économie, il est impératif 4 FIGURE 1-1 • RÉPARTITION DES ÉMISSIONS DE GES

PAR SECTEURS D'ACTIVITÉ AU QUÉBEC

EN 2016 (PINEAU ET AL., 2019)

Diluiton

avtDuo ie cd"mpr("Qn ()CdmrpQrCh hQn0,m5hQ1 2 kg eq.CO2/.AlumOiqx

3n44n6Diluitonvtn7

a2nx.d.i lCdmiA2lOti

OAqmAltlioAln

C dOq2ndmlAi

n6CdmiA2lO

kg e .CO2/.AlumOiT

€n6

/2lxmtAm2O

‚n62oCin2A

xnO2xlot ko2xoCdliOi lCdmiA2lOti

OAqno/Om2i

T k.lxmtOi

O2inCCOti

T g e gOiAlnCqdOqd.xOAiq†n6€AlOCAiq q€n6€AlOCAiq2.ildOCAlxOtiq€n6 kg eqCnCq.CO2/.AluxmOiT • 2 •

Le changement de paradigme proposé par l'

québécois de concertation sur l'économie circulaire, qui ras semble les acteurs québécois de cette transition,

optimiser l'utilisation des ressources à toutes les étapes du cycle de vie d'un bien ou d'un service, dans une

logique circulaire, tout en réduisant l'empreinte environnementale et en contribuant au bien-être des individus

symbioses industrielles de même que l'économie de fonctionnalité sont quelques-unes des stratégies visant à

Le projet de recherche dans lequel s'inscrit le présent rapport couvre les grands émetteurs du secteur industriel

2 2 ), ainsi que les émissions de Quel est le potentiel de réduction d'émissions de GES des ém etteurs industriels québécois associé à

Ce volet, contrairement au premier, adopte une approche plus globale pour ne plus mettre l'accent seulement

sur les émissions directes associées au secteur industriel, mais aussi pour aborder l'ensemble des émissions

Opportunités d'optimiser globalement l'utilisation des ressourc es (matières, machines, humaines, Opportunités d'améliorer la productivité de l'entreprise et développement de nouveaux produits Opportunités d'optimisation dans le cadre existant et améliorat ions techniques marginales FIGURE 1-2 • NIVEAUX D'INTERVENTION POUR RÉDUIRE LES GES DANS LE SECTEUR INDUST RIEL (PINEAU ET AL., 2019) • 3 •

des freins et leviers liés à la mise en oeuvre de ces stratégies, ainsi qu'une évaluation du potentiel de réduction

1.2 Retour sur le volet 1 du rapport

présente une vue d'ensemble des émissions industrielles directes, ainsi qu'un portrait des principaux sous-

1.2.1 Constats initiaux

), quatre autres constats déterminants 2 ou CH 4

grands émetteurs étant prédominants (chacun produisant plus d'un demi-million de tonnes par an) dans les

être analysés, car leur transformation constitue un des facteurs clés dans l'atteinte des cibles de réduction de

procédés employés d'une usine à l'autre rendent plus complexes la gestion et la mise en oeuvre de programmes

que la source des émissions qu'ils produisent est principalement liée à une importante consommation d'énergie

(surtout du gaz naturel) pour la production de chaleur, il est possible de réaliser des gains en adoptant des appro

revue des solutions technologiques disponibles ont permis de dégager quatre grandes pistes de réduction des

1.2.2 Pistes de réduction des émissions de GES

1. • 4 • 2. devraient faire l'objet d'analyses plus poussées pour favoriser l'implantation de technologies réductrices d'émission, tout en explorant les avenues de symbioses industriell es permettant de valoriser au maximum 3. 4. 4 ) et de protoxyde d'azote 2

1.3 Organisation du rapport

• 5 •

2 | Quel est le lien entre l'économie

ces deux objectifs, le gouvernement devra favoriser les opportunités de création de richesse des entreprises par

consommation ou la revalorisation de ressources (matériel et énergétique) dans une chaine industrielle, tout en

La transition vers une économie circulaire ne fait pas qu'améliorer la productivité et la résilience des entreprises,

de la décarbonisation basée sur ces stratégies permettrait donc de dépasser les horizons explorés dans le Plan

production, d'échange et de consommation visant à optimiser l'utilisation des ressources à toutes les étapes du

cycle de vie d'un bien ou d'un service, dans une logique circulaire, tout en réduisant l'empreinte environnementale

L'économie circulaire s'oppose à l'économie linéair e (voir la

Figure 2-1

ressources pour répondre aux besoins d'une population croissante, dont le niveau de consommation global est

• 6 •

L'économie circulaire propose de mettre en oeuvre un ensemble de stratégies qui visent à éliminer le gaspillage

l'économie circulaire compte, entre autres, sur de nouveaux modes de production et de consommation et sur

FIGURE 2-1 • ILLUSTRATION DES PRINCIPALES DIFFÉRENCES ENTRE LES MODÈLES ÉCONOMIQUES LINÉAIRE ET CIRCULAIRE (QUÉBEC CIRCULAIRE, 2021) 2

OPTIMISER

0 Q not 1

REPENSER

RESSOURCES

ia†i

17...a1‡a1i‚a...i

ÉCOSYSTÈMES6†l‚l...a1 ‚a...i

PRODUITS

‚6...i

ˆ1746aa"†i

2.1 ‡laiva...i

PRODUITS

ia†iva...i

COMPOSANTS

2.2 v€""a1

6"ai"€6‡a‚‚ai‡lai

2.3 'i7(Q(Qu(59onQu 'ieQutQConQui5oi

C990Q,ntnQuu55uoi

05t9QutCh)5t

'i€9onntConQui 'i15(Ž()COE5i5oi(Q9QtoCOE5 'i‡C)Q0ntConQu 'ivQui5oi05,5uo5 'i15(QunonQuu55uo 'i7(QuQn5 ii(Q))ChQ0Con,5 'i‚Q(ConQui(Q 0o3o505

SURCONSOMMATION

DE RESSOURCESGASPILLAGE, POLLUTION ET DÉCHETS

REJETS

2

OPTIMISER

0 Q not 1

REPENSER

RESSOURCES

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ÉCOSYSTÈMES6†l‚l...a1 ‚a...i

PRODUITS

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ÉCONOMIE LINÉAIRE

ÉCONOMIE CIRCULAIRE

• 7 •

sa fonction de communication, le téléphone intelligent remplit une multitude d'autres fonctions (GPS, caméra,

concerne l'intégration du développement durable et de la responsabilité

environnementaux, sociaux et économiques aux processus d'achat des biens et services, comme moyen de

ȇȴȇ des produits en circulation dans le

ȇ, aussi appelée économie du partage, repose sur le partage ou l'échange entre

particuliers de biens, de services ou de connaissances, avec ou sans échange d'argent, par le biais ou non de

Elle peut s'appliquer autant aux particuliers qu'aux entreprises et permet d'éviter, tout co mme l'économie des produits, équipements et composants sont des stratégies tradition nelles

Le reconditionnement

, qui consiste à remettre à neuf des produits, des équipements ou des compo sants, • 8 •

vendre l'usage (ou la performance) d'un produit ou d'un équipement plutôt que le produit ou l'équipement lui-

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