Avec son procédé RRQ PUREVAP™, HPQ débutera la fabrication de silicium sans émissions de CO2

Le processus RRQ D’HPQ a le potentiel de générer des crédits-carbone, mettant en évidence ses avantages environnementaux significatifs pour des marchés clés

MONTRÉAL, Canada - HPQ Silicon Inc. (" HPQ " ou la " Société ")(TSX-V : HPQ)(OTCQX : HPQFF)(FRA : O08), une société technologique spécialisée dans les procédés d'ingénierie écologique pour la production de silice et de matériaux en silicium, est heureuse de fournir à ses actionnaires des informations sur les avantages environnementaux significatifs du procédé PUREVAP™ Quartz Reduction Reactor (QRR) actuellement développé en collaboration avec le fournisseur de technologie PyroGenesis Canada Inc. (TSX : PYR) (NASDAQ : PYR) (FRA : 8PY) (PyroGenesis).

Alors que les essais de l'usine pilote GEN3 QRR progressent vers la validation commerciale, HPQ peut maintenant mettre en évidence un avantage environnemental distinctif de son procédé propriétaire QRR. Cet avantage, combiné à la propriété intellectuelle récemment acquise de PyroGenesis, permettra à HPQ d'atteindre plus que l'étape de zéro émission de CO2 dans la fabrication de silicium métallique - il incorporera également une étape de recyclage du carbone qui devrait également produire une réduction supplémentaire significative de l'utilisation des matières premières.

Ces développements permettront d'améliorer encore la durabilité et l'efficacité du processus de production de QRR.

"En modernisant la production de silicium de haute pureté, notre procédé QRR a le potentiel de transformer un procédé industriel centenaire, connu pour ses importantes émissions de CO2, en une solution génératrice de crédits carbone", a déclaré Bernard Tourillon, président-directeur général de HPQ Silicon. "Dans le cadre de l'attention portée à la réduction des émissions de carbone et à la réalisation des objectifs de développement durable, les avancées de HPQ sont d'une importance capitale pour la transition vers une production de silicium plus propre et plus respectueuse de l'environnement."

La fabrication de silicium est actuellement le plus gros émetteur de CO2 parmi les métaux et les métaux non ferreux

Dans la fabrication traditionnelle du silicium métal, un processus carbothermique impliquant la réduction de la silice (SiO2) en utilisant des sources de carbone (charbon, coke ou charbon de bois) comme réducteur à des températures élevées > 1 800o C dans des fours électriques à arc ouverts (OEAF) est utilisé pour fabriquer du silicium métal (Si). Le processus carbothermique à lui seul produit 5 tonnes (t) d'émissions de CO2 par tonne (t) de silicium produite [1]. Cela fait de la fabrication du silicium métallique le plus gros émetteur de CO2 parmi tous les métaux et métaux non ferreux, sur la base d'une tonne de CO2 par tonne de produit, selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), un organisme des Nations unies spécialisé dans la recherche sur le changement climatique [2].

Actuellement, les fabricants traditionnels de silicium métal n'ont qu'une seule option pour réduire leur empreinte carbone carbothermique, qui consiste à remplacer le carbone d'origine fossile par une source de carbone organique [3]. Si l'adoption de cette solution permet aux fabricants d'atténuer efficacement une partie de leur empreinte carbone globale en compensant les émissions de CO2 associées à la source de carbone organique, elle ne leur permettra jamais de produire du silicium métallique sans émissions de CO2.

PUREVAP™ QRR Zero CO2 Silicon Metal Advantage : Conception d'un four à arc électrique fermé

Le QRR, de par sa conception, est un four électrique à arc fermé (CEAF) capable de fonctionner dans des conditions atmosphériques contrôlées. Ce four innovant permet l'alimentation semi-continue en silice (SiO2) et en réducteur de carbone, facilitant ainsi la production de silicium 3N+ en une seule étape. La conception du QRR élimine notamment les infiltrations d'air dans le réacteur, ce qui garantit que le gaz CO ("Co(g)") généré lors de la réaction carbothermique reste non oxydé. Par conséquent, le QRR produit une composition gazeuse enrichie en CO(g), qui peut être facilement capturée pour une utilisation ultérieure.

La propriété intellectuelle récemment acquise par PyroGenesis englobe un procédé qui consiste à capturer le flux de CO(g) émis par le QRR. Ce CO(g) capturé est ensuite reconverti en carbone solide, ce qui permet de le réutiliser pour générer à nouveau le processus carbothermique de production de silicium.

En exploitant la capacité unique de séquestration du CO(g) du QRR en combinaison avec l'utilisation d'une source de carbone organique, HPQ est prête à produire du silicium métallique sans CO2. Cette approche innovante permet une production de silicium métallique neutre en carbone et offre la possibilité de générer des crédits carbone. Selon les estimations de la direction, les crédits carbone potentiels de QRR devraient se situer entre 1,5 tCO2/t de produit et 2,6 tCO2/t de produit [4].

HPQ a l'intention de commercialiser son silicium métal zéro+ CO2 sous la marque SILICIUMX.

Zéro émission d'oxydes d'azote, un autre avantage environnemental du procédé QRR

La taille, la complexité et la nature ouverte des installations de fours à arc électrique contribuent au réchauffement de l'azote atmosphérique, ce qui le fait entrer dans un état réactif et libère des gaz d'oxyde d'azote (NOx) hautement réactifs et toxiques. Toutefois, la conception unique du QRR empêche les infiltrations d'air dans le réacteur, ce qui prévient efficacement la formation de NOx. Cet avantage environnemental est un autre aspect positif du procédé QRR.

Quantification des avantages environnementaux du QRR : un processus sans émission de CO2

La fabrication de silicium métallique sans émission de CO2 de HPQ peut avoir un impact profond sur l'environnement, comme le montre son importance sur des marchés clés :

Les études de marché indiquent un besoin d'un million de tonnes de capacité de production supplémentaire de silicium métal au cours de la prochaine décennie, ce qui exacerbe le problème des émissions de carbone [5]. En répondant à seulement 25 % de cette demande avec des systèmes QRR, les émissions mondiales de CO2 pourraient être réduites de 1,25 million de tonnes par an, ce qui équivaut à retirer de la circulation 278 163 véhicules de tourisme à essence par an [6], soit plus de 50 % des voitures produites au Canada en un an.

La production annuelle de silicium métal du Canada, qui s'élève à environ 50 000 tonnes [7], pourrait connaître une réduction remarquable de 206 000 tonnes des émissions annuelles de carbone en adoptant des systèmes QRR [8].
Avec une production annuelle de silicium métal d'environ 310 000 tonnes aux États-Unis [9], le remplacement des anciennes usines par des systèmes QRR pourrait conduire à une réduction substantielle de 1,55 million de tonnes d'émissions de CO2 par an [10].

Les pays européens, dont la production annuelle de silicium métallique s'élève à environ 450 000 tonnes [11], ont le potentiel de réduire de manière impressionnante les émissions de CO2 de 2,25 millions de tonnes par an en passant à des systèmes QRR [12].

Ces chiffres, qui n'incluent pas le potentiel de crédit carbone QRR, mettent en évidence l'impact environnemental significatif que peut avoir la mise en œuvre de systèmes QRR sur ces marchés clés.

Quantification de l'impact économique du QRR : un processus sans émission de CO2

La fabrication de silicium métallique est soumise à d'importantes taxes sur le carbone dans de nombreux marchés, calculées sur la base du prix par tonne des émissions de CO2. Le déploiement de chaque système de 2 500 tonnes par an utilisant la conception innovante et exclusive du procédé QRR, ainsi que la propriété intellectuelle récemment acquise auprès de PyroGenesis, permettra de réaliser des économies substantielles.

La direction de HPQ a calculé la valeur actuelle nette des économies de taxe sur le carbone pour chaque système de 2 500 t/an sur une période de 25 ans afin d'estimer les économies potentielles. Cette analyse tient compte d'une augmentation composée de 5 % de la taxe carbone et applique des taux d'actualisation de 7,5 %, 10 % et 12 %. Les résultats fournissent un ordre de grandeur des avantages financiers potentiels sur différents marchés.

• Pour une opération au Québec, avec une taxe carbone de 27 dollars par tonne d'émissions de CO2 [13], les valeurs actuelles nettes des économies potentielles varient de 4 millions de dollars (taux d'actualisation de 12 %) à 6,5 millions de dollars (taux d'actualisation de 7,5 %).
• Dans une opération basée sur le ROC (Rest of Canada), avec une taxe carbone de 50 dollars par tonne d'émissions de CO2 [14], les valeurs actuelles nettes des économies potentielles varient de 5,1 millions de dollars (taux d'actualisation de 12 %) à 8,5 millions de dollars (taux d'actualisation de 7,5 %).
• Pour une opération basée en Europe, avec une taxe sur le carbone de 90 € (126 $CAN) par tonne d'émissions de CO2 [15], les valeurs actualisées nettes des économies potentielles vont de 9,3 millions € (ou 13 millions $CAN) (taux d'actualisation de 12 %) à 15,3 millions € (ou 21 millions $CAN) (taux d'actualisation de 7,5 %).

Ces importantes économies potentielles de taxe carbone mettent en évidence les avantages financiers et environnementaux substantiels de l'adoption du QRR, un procédé à zéro émission de CO2, sur ces marchés.

HPQ acquiert une nouvelle propriété intellectuelle auprès de PyroGenesis

HPQ a acquis une nouvelle propriété intellectuelle de PyroGenesis pour un montant de 3 600 000 dollars. Cette propriété intellectuelle importante concerne un "processus de production de silicium à faible émission de carbone", qui offre la possibilité d'atteindre zéro émission de CO2 et d'introduire une approche d'utilisation circulaire du carbone par le biais du recyclage du carbone. En intégrant cette propriété intellectuelle, HPQ renforce son portefeuille de brevets QRR et acquiert un avantage concurrentiel unique par rapport aux fabricants traditionnels de silicium métal.

Dans le cadre de cet accord, les parties négocient actuellement un accord complémentaire portant sur les phases de recherche et de développement nécessaires à la mise en œuvre de cette propriété intellectuelle.

Cette collaboration renforcera les capacités de HPQ à mettre en œuvre le processus à faible émission de carbone, consolidant ainsi sa position de leader industriel dans la production durable de silicium et la position de PyroGenesis en tant que leader mondial dans les technologies industrielles innovantes.

SOURCE

1. Gudrun Saevarsdottir, Thordur Magnusson & Halvor Kvande. (2021) Réduction de l'empreinte carbone : Primary Production of Aluminum and Silicon with Changing Energy Systems. Journal of Sustainable Metallurgy, 7, 846-857.
2. Bernstein L, Roy J, Delhotal KC, Harnisch J, Matsuhashi R, Price L, Tanaka K, Worrell E, Yamba F, Fengqi Z (2007) Industrie. In : Changement climatique 2007 : Mitigation. Contribution du groupe de travail III au quatrième rapport d'évaluation du groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat. Cambridge University Press, Cambridge, Royaume-Uni et New York, États-Unis.
3. FerroQuébec Inc. Empreinte carbone du silicium métal, Usine de Port-Cartier, Rapport d'empreinte carbone, 25 mars 2015, Ernst & Young, Groupe - Changements climatiques et développement durable.
4. Puisque le rapport mentionné au point [3] porte sur les activités au Québec, la direction a utilisé les chiffres de l'empreinte carbone du cycle de vie qui se trouvent dans le tableau 5.2 à la page 30 du rapport d'Ernst & Young et dans le document TM-2016-708 sur l'empreinte carbone du QRR pour calculer deux scénarios de référence différents qui intégreraient l'effet de la capacité de captage du CO(g) du QRR. Selon le scénario de référence no 1 de HPQ (utilisant les données de FerroQuébec avec une efficacité de captage du carbone de 95 %), HPQ pourrait générer un crédit de carbone de 2,6 tCO2/t de base de produit. Selon le scénario de référence no 2 de HPQ (en utilisant les données de PyroGenesis TM-2016-708 sur l'empreinte carbone du QRR, avec une efficacité de captage du carbone de 95 %), HPQ pourrait générer un crédit de carbone de 1,5 tCO2/t de base de produit.
5. Les données ont été compilées à partir des informations trouvées dans les présentations faites par CRU International Limited ("CRU"), une société de recherche sur le marché des métaux de renommée mondiale, lors de leurs conférences sur les perspectives du marché du silicium de novembre 2018, novembre 2020 et octobre 2022.
6. La réduction annuelle des émissions de CO2 de 1,25 million de tonnes a été calculée par la direction, qui a pris 25 % de la demande supplémentaire de silicium de 1 million de tonnes décrite au point [5] et l'a multipliée par 5, qui est la quantité d'émissions de CO2 par tonne de silicium produite décrite au point [1]. (250,000 t * 5). L'estimation du nombre équivalent de véhicules de tourisme à moteur à combustion interne retirés de la circulation a été calculée à l'aide du calculateur d'équivalences de gaz à effet de serre de l'EPA.
7. Les données relatives à la production de silicium au Canada proviennent du site Internet www.statista.com.
8. La réduction annuelle des émissions de CO2 pour le Canada a été calculée par la direction à 206 000 t en multipliant les 50 000 t de production annuelle par 4,12, le chiffre des émissions de CO2 pour le Canada selon les informations trouvées dans le rapport décrit au point [3].
9. Les données relatives à la production de silicium aux États-Unis proviennent du site Internet www.statista.com.
10. La réduction annuelle des émissions de CO2 pour les États-Unis a été calculée par la direction à 1,55 million de tonnes en multipliant les 310 000 tonnes de production annuelle par 5.
11. Les données relatives à la production de silicium en Europe ont été extraites de la citation suivante de Jorn de Linde, analyste au CRU, qui estime que l'Europe représente 13 à 15 % de la production mondiale de silicium, soit environ 3 millions de tonnes.
12. La réduction annuelle des émissions de CO2 pour l'Europe a été calculée par la direction à 1,55 million de tonnes en multipliant par 5 les 410 000 tonnes de production annuelle.
13. Gouvernement du Québec : Le marché du carbone : Enchères
14. Gouvernement du Canada : Le référentiel fédéral de tarification du carbone polluant
15. Article du Wall Street Journal, 18 avril 2023, "La première taxe mondiale sur les importations de carbone approuvée par les législateurs de l'UE"