Réponse directe : Le verre et la fonderie sont des industries à feux continus à très haute température (1 200-1 600 °C) ; leur décarbonation passe par l’électrification des fours (four tout-électrique ou hybride), l’oxy-combustion couplée au captage de CO₂ (CCS) et l’injection d’hydrogène vert. Ces trois leviers peuvent réduire les émissions de 50 à 100 % selon la source d’électricité, avec des aides disponibles via les CEE industriels, France 2030 et le C3IV. Pour le cadre global, voir notre article sur la décarbonation de l’industrie lourde.
Points clés à retenir
- Le verre et la fonderie émettent ensemble ~4 millions de tonnes de CO₂/an en France — chaleurs de procédé 1 200-1 600 °C difficiles à électrifier à grande échelle
- Four tout-électrique : rendement 85-92 % vs 40-55 % pour les fours gaz régénératifs — viable jusqu’à 200-300 t/j de verre ; au-delà, four hybride obligatoire
- Oxy-combustion : -25 à -40 % de consommation fossile + fumées à 70-90 % CO₂ (CCS 3 à 5 fois moins coûteux qu’en air-combustion)
- Hydrogène vert : blending 20-30 % H₂ sans modification majeure des brûleurs ; 100 % H₂ possible mais nécessite refonte complète du four
- Aides disponibles en 2026 : CEE IND-UT (5 à 15 M€ pour un grand four), France 2030 (30-45 % des capex), EU ETS (60-90 €/tCO₂), C3IV (20-40 %)
La verrerie et la fonderie appartiennent au groupe des industries énergivores à haute température — les hard-to-abate sectors selon la terminologie européenne. Contrairement aux secteurs où la décarbonation passe surtout par l’efficacité énergétique ou le changement de combustible à basse température, ces filières exigent des températures de fusion que seuls quelques vecteurs énergétiques peuvent atteindre : le gaz naturel (historiquement), l’électricité (via effet Joule ou induction) et l’hydrogène. Face aux objectifs de neutralité carbone 2050 et à la pression croissante de l’EU ETS, les industriels du verre et de la fonderie investissent massivement dans l’électrification de leurs fours et dans les technologies de rupture. Voici les leviers disponibles, leurs chiffrages et les aides mobilisables en 2026.
Profil carbone du secteur verrier et de la fonderie
Le secteur verrier français compte environ 70 sites industriels pour une production de 5 à 6 millions de tonnes de verre par an. Ses émissions se divisent en deux flux distincts. Les émissions procédé (décarbonatation du calcaire et de la soude lors de la fusion) représentent 35 à 45 % des émissions totales et ne peuvent être éliminées qu’en changeant la formulation chimique du verre ou en captant le CO₂. Les émissions énergie (combustion gaz naturel dans les fours régénératifs) constituent les 55 à 65 % restants — ce sont celles que l’électrification et l’hydrogène permettent de supprimer directement. La fonderie présente un profil différent : ses émissions sont quasi exclusivement énergétiques (fusion par combustion), avec une fraction significative liée aux intrants (coke de fonderie dans les cubilots fonte). La décarbonation énergétique est donc théoriquement plus accessible en fonderie qu’en verrerie, à condition de disposer d’une électricité peu carbonée et d’un réseau adapté à des puissances élevées (5 à 30 MW par four d’induction). Pour le lien avec les émissions industrielles de la chimie, voir notre article sur décarboner la chimie et les émissions industrielles.
Électrification des fours : four tout-électrique et four hybride
L’électrification des fours est le levier de décarbonation le plus direct pour la fonderie (fours à induction) et les petites et moyennes unités verrières (fours tout-électriques). Pour les grandes unités verrières, le four hybride représente l’étape intermédiaire réaliste.
| Type de four | Filière | Capacité typique | Rendement thermique | Réduction CO₂ énergie | Investissement indicatif |
|---|---|---|---|---|---|
| Four gaz régénératif (référence) | Verrerie | 200-1 000 t/j | 40-55 % | Référence 0 % | Référence |
| Four tout-électrique (effet Joule) | Verrerie | 10-250 t/j | 85-92 % | -100 % (si énergie décarbonée) | +40-80 % vs four gaz |
| Four hybride (40-60 % électrique) | Verrerie | 100-800 t/j | 60-72 % | -40 à -60 % | +20-40 % vs four gaz |
| Four à induction basse fréquence | Fonderie | 1-50 t/heure | 85-95 % | -100 % (si énergie décarbonée) | +30-60 % vs cubilot |
| Four à arc électrique (EAF) | Fonderie acier/fonte | 10-200 t | 80-92 % | -90 à -100 % | Variable selon taille |
Le four hybride verrier constitue la solution de compromis la plus déployée en 2026 : en conservant 40 à 60 % de l’apport thermique via des brûleurs gaz modernisés (avec oxy-combustion) et en assurant 40 à 60 % via des électrodes immergées, il permet d’atteindre les grandes capacités (300-800 t/j) tout en réduisant les émissions de 40 à 60 %. Saint-Gobain, Owens-Illinois et Verallia ont chacun annoncé des programmes de conversion de leurs fours vers ce format hybride à horizon 2027-2030.
Oxy-combustion et hydrogène pour les fours existants
Pour les fours en cours de campagne (non remplaçables avant 10 à 15 ans), deux technologies permettent de réduire les émissions sans reconstruction complète : l’oxy-combustion et l’injection d’hydrogène.
- Oxy-combustion : remplacement de l’air comburant par de l’oxygène pur (95-99,5 % O₂) dans les brûleurs. Gain énergétique : -25 à -40 % de gaz naturel consommé. Fumées à 70-90 % CO₂ — captage CCS 3 à 5 fois moins coûteux qu’avec des fumées conventionnelles à 15-20 % CO₂. Déjà déployé sur plusieurs fours Verallia et Ardagh en Europe. Surcoût d’investissement brûleurs + unité O₂ : 5 à 12 M€ pour un four de 200 t/j
- Injection H₂ par blending (20-30 %) : substitution partielle du gaz naturel par hydrogène vert sans modification structurelle des brûleurs. Réduction CO₂ proportionnelle au taux d’injection : 20 % H₂ = -20 % d’émissions énergie. Conditions : pression réseau adaptée, capteurs de sécurité H₂ (risque d’inflammabilité large plage 4-75 % vol.), formation des opérateurs
- H₂ à 100 % (fours reconvertis) : lors du remplacement des réfractaires (rebrique), une reconstruction de l’architecture de combustion permet de passer au full H₂. La vapeur d’eau produite par la combustion H₂ modifie l’atmosphère du four et peut affecter la qualité du verre — des essais pilotes (programme H2V Furnace, UK, 2025) ont validé la faisabilité technique pour le verre d’emballage. Réduction CO₂ énergie : -100 %. Émissions procédé (décarbonatation) subsistent.
- Substitution du coke par l’électricité en fonderie : les cubilots fonte fonctionnant au coke peuvent être remplacés par des fours à induction électrique lors des grandes rénovations. Le passage coke → induction supprime non seulement les émissions CO₂ énergie mais aussi les émissions de CO, NOx et poussières liées à la combustion du coke, ce qui simplifie les traitements de fumées
Récupération de chaleur fatale et cogénération
Même décarbonés, les fours verriers et de fonderie produisent d’importantes quantités de chaleur fatale dans leurs fumées. La récupération de cette chaleur améliore le bilan global et peut financer une partie de la transition.
- Récupérateurs sur fumées de four verrier : les fumées sortent des régénérateurs à 450-600 °C. Un récupérateur de chaleur (échangeur air-fumées ou ORC — Organic Rankine Cycle) peut valoriser cette énergie en préchauffant l’air de combustion (gain 8-15 % sur la consommation gaz) ou en produisant de l’électricité via ORC (rendement 15-22 % de la chaleur récupérée). Un four de 300 t/j avec ORC peut produire 2 à 4 MW électriques en continu
- Chaleur fatale basse température des fours à induction : les fours à induction de fonderie rejettent de la chaleur à 150-300 °C via le circuit de refroidissement eau. Cette chaleur peut alimenter le chauffage des locaux industriels, des sécheurs de sable de fonderie, ou être valorisée via une pompe à chaleur industrielle haute température (PAHCT) à 80-120 °C
- Cogénération sur gaz en transition : pour les fours encore alimentés au gaz naturel, l’installation d’un groupe de cogénération valorisant les fumées permet de produire de l’électricité et de la chaleur simultanément. Dans un contexte de transition, cette solution réduit la facture énergétique globale et facilite le financement des investissements d’électrification
- Valorisation via réseau de chaleur : pour les sites disposant d’un réseau de chaleur urbain (RCU) à proximité, la chaleur fatale des fours à 200-400 °C peut être injectée après échange thermique. Plusieurs fonderies françaises étudient ce couplage avec les collectivités locales, qui présente un double intérêt économique et d’image RSE
Aides financières : CEE IND-UT, France 2030, crédit carbone
La décarbonation des fours industriels est capitalistiquement intensive. Plusieurs mécanismes d’aide permettent de rendre ces investissements rentables en 2026 :
- CEE industriels (fiches IND-UT) : la fiche IND-UT-117 (récupération de chaleur sur fumées) s’applique aux récupérateurs ORC et échangeurs sur fumées de fours. La fiche IND-UT-134 (système de management de l’énergie ISO 50001) accompagne la mise en place du suivi de performance. Pour les conversions de procédé (passage gaz → électricité), les CEE sont calculables par méthode M&V (mesure et vérification IPMVP), avec des volumes de prime de 5 à 15 M€ pour un grand four verrier
- France 2030 — Décarbonation industrie : l’appel à projets « Industrie Verte » de l’ADEME et Bpifrance finance jusqu’à 30-45 % des capex pour les projets d’électrification, d’hydrogène vert ou de CCS industriel. Les projets >50 M€ peuvent accéder aux IPCEI avec des taux d’aide de 60-80 %
- EU ETS — valeur des quotas évités : les sites verriers et de fonderie soumis à l’EU ETS bénéficient de la valeur des quotas CO₂ évités (60-90 €/tCO₂ en 2026). Un four décarbonisé évitant 50 000 tCO₂/an génère une valeur de 3 à 4,5 M€/an en quotas non achetés ou revendus
- Crédit d’impôt C3IV (Industrie Verte, 2024) : crédit d’impôt de 20 à 40 % pour les investissements dans des équipements de production décarbonée, incluant les fours électriques et les équipements H₂. Les PMI (petites et moyennes industries) bénéficient d’un taux majoré de 40 %
- Prêts verts Bpifrance et BEI : le Prêt Vert Bpifrance (taux bonifié, durée 10-15 ans) et les prêts de la Banque Européenne d’Investissement (BEI — axe climat) financent la partie dette des investissements de décarbonation, avec des conditions avantageuses pour les projets certifiés « taxonomie verte EU »
En résumé
La décarbonation du verre et de la fonderie est techniquement possible en 2026 grâce à trois leviers complémentaires : l’électrification des fours (tout-électrique pour les unités <250 t/j, hybride pour les grandes unités verrières, induction pour la fonderie), l’oxy-combustion couplée au CCS pour les grands fours en cours de campagne, et l’injection d’hydrogène vert (blending 20-30 % à court terme, 100 % lors des reconstructions). La récupération de chaleur fatale (ORC, cogénération, réseau de chaleur) améliore le bilan économique global et rend les investissements plus accessibles. Les aides disponibles — CEE IND-UT, France 2030, EU ETS, C3IV — peuvent financer 30 à 60 % des capex selon les projets, réduisant le temps de retour à 5 à 10 ans pour les plus ambitieux. Pour aller plus loin sur la décarbonation des filières industrielles françaises, consultez nos articles sur la décarbonation de l’industrie lourde et sur décarboner la chimie et les industries énergivores.
Questions fréquentes
Quelles sont les émissions de CO₂ du secteur verrier et de la fonderie en France, et pourquoi sont-elles si difficiles à réduire ?
Le secteur verrier français émet environ <strong>2,5 millions de tonnes de CO₂</strong> par an (scope 1 + 2), soit environ 2 % des émissions industrielles nationales. La fonderie, avec ses quelque 500 sites, représente environ <strong>1,5 million de tonnes de CO₂</strong> annuelles. Ces deux filières partagent un défi commun : elles fonctionnent à des températures extrêmement élevées — 1 200 à 1 400 °C pour la fusion du verre, 1 300 à 1 600 °C pour la fusion des métaux ferreux en fonderie. À ces niveaux thermiques, les combustibles fossiles (gaz naturel, fioul lourd) restent, jusqu'à très récemment, les seules solutions techniques matures. Les émissions se divisent en deux flux dans la verrerie : les émissions <em>procédé</em> liées à la décarbonatation des matières premières (calcaire, soude — environ 40 % du total), qui ne peuvent être évitées qu'en changeant la formulation du verre, et les émissions <em>énergie</em> liées à la combustion dans les fours (environ 60 % du total), accessibles à l'électrification. En fonderie, les émissions sont quasi exclusivement énergétiques (combustion) car les métaux ne se décarbonatent pas. La décarbonation est également freinée par la durée de vie très longue des fours verriers — une campagne dure 12 à 18 ans — ce qui rend la rénovation rare et coûteuse. La pression réglementaire européenne (EU ETS, CBAM) et les objectifs de neutralité carbone 2050 de filières comme Saint-Gobain ou Verallia accélèrent néanmoins les investissements. Pour le contexte global de la décarbonation industrielle, voir notre article sur la <a href="https://bureauecologie.fr/decarbonation-industrie-lourde-acier-ciment-verre/">décarbonation de l'industrie lourde</a>.
Comment fonctionne un four verrier tout-électrique et quelles sont ses limites actuelles ?
Un four verrier <strong>tout-électrique</strong> (ou four électrique de fusion — FEF) utilise des électrodes en molybdène plongées dans la masse de verre en fusion pour chauffer par effet Joule. Le courant alternatif traverse le verre fondu, qui se comporte comme un électrolyte résistif. Les températures atteintes sont de 1 200 à 1 400 °C selon la formulation du verre. Ce principe est connu depuis les années 1960 pour les petits fours de spécialité, mais son extension aux grands fours de capacité industrielle (300 à 1 000 tonnes/jour pour le verre plat ou l'emballage) est récente. Les avantages du four tout-électrique sont considérables : <strong>rendement thermique de 85 à 92 %</strong> contre 40-55 % pour un four gaz régénératif, zéro émission directe de CO₂ procédé énergie (sous réserve d'électricité décarbonée), qualité de fusion homogène (convection électromagnétique), et empreinte au sol réduite. Les limites actuelles sont réelles. Premièrement, la <strong>taille maximale</strong> : les fours tout-électriques industriels sont limités à 200-300 t/j — au-delà, les gradients électriques deviennent ingérables. Les grands fours de verre plat (800-1 000 t/j) restent hors portée du tout-électrique en 2026. Deuxièmement, le <strong>coût de l'électricité</strong> : un four tout-électrique consomme 700 à 900 kWh par tonne de verre produit. À 0,08-0,12 €/kWh industriel, le coût énergétique est compétitif face au gaz (8-12 €/GJ) seulement si l'électricité est peu carbonée et bon marché. Troisièmement, certaines <strong>formulations de verre borosilicaté ou spécial</strong> sont incompatibles avec les électrodes en molybdène. Les fours hybrides (40-60 % électrique + 40-60 % gaz avec oxy-combustion) constituent souvent la première étape pratique pour les grands fours. Pour le lien avec les aides CEE et les filières énergivores, voir notre article sur <a href="https://bureauecologie.fr/decarboner-chimie-secteur-emissions-industrielles/">décarboner la chimie et les industries énergivores</a>.
Qu'est-ce que l'oxy-combustion dans les fours industriels et quel gain en émissions de CO₂ procure-t-elle ?
L'<strong>oxy-combustion</strong> (ou oxyfuel combustion) consiste à remplacer l'air comburant (79 % d'azote, 21 % d'oxygène) par de l'oxygène pur (95 à 99,5 % O₂) dans les brûleurs du four. Cette substitution a deux effets majeurs. Premièrement, les fumées de combustion ne contiennent plus d'azote dilutant : elles sont composées à 70-90 % de CO₂ et de vapeur d'eau, ce qui rend leur <strong>captage (CCS) beaucoup moins coûteux</strong> qu'avec des fumées conventionnelles (seulement 15-20 % de CO₂ dans les fumées air-gaz). Le captage et stockage du CO₂ concentré nécessite des équipements 3 à 5 fois moins volumineux et moins énergivores qu'un captage post-combustion classique. Deuxièmement, l'oxy-combustion améliore le <strong>rendement thermique du four</strong> : plus de pertes de chaleur par les fumées azotées, flamme plus chaude (jusqu'à 3 000 °C vs 1 900 °C avec l'air), transfert radiatif amélioré. Le gain en consommation d'énergie fossile est de 25 à 40 % selon le type de four, ce qui réduit d'autant les émissions CO₂ énergie. En pratique, l'oxy-combustion est déjà largement déployée dans la verrerie (Owens-Illinois, Ardagh, Verallia sur plusieurs fours européens) et commence à l'être en fonderie. La contrepartie est la consommation d'électricité pour produire l'oxygène par distillation cryogénique ou VPSA (Vacuum Pressure Swing Adsorption) — environ <strong>0,3 à 0,6 kWh par Nm³ d'O₂</strong>. À grande échelle, le coût de l'oxygène représente 15 à 30 % du bénéfice économique de la réduction de gaz. Couplée au CCS, l'oxy-combustion constitue aujourd'hui la voie de décarbonation profonde la plus réaliste pour les grands fours verriers qui ne peuvent être entièrement électrifiés.
Comment l'injection d'hydrogène vert permet-elle de décarboner les fours verriers et de fonderie, et quelles sont les contraintes techniques ?
L'<strong>hydrogène vert</strong> (produit par électrolyse de l'eau à partir d'électricité renouvelable) peut remplacer partiellement ou totalement le gaz naturel dans les brûleurs des fours industriels. La combustion de l'hydrogène ne produit que de la vapeur d'eau — zéro CO₂ direct. En verrerie, les premiers essais industriels d'injection d'hydrogène dans des fours existants montrent qu'une <strong>substitution de 20 à 30 % du gaz naturel par H₂</strong> est réalisable sans modification majeure des brûleurs (ce qu'on appelle le "blending"). Au-delà de 30 %, les brûleurs doivent être remplacés par des modèles compatibles H₂ (flamme plus courte, vitesse de propagation différente, risque de retour de flamme accru). La substitution à 100 % H₂ est techniquement possible mais exige une refonte complète du système de combustion, de la régulation thermique et des réfractaires (la vapeur d'eau à haute concentration attaque certains réfractaires). En fonderie, l'injection d'hydrogène dans les cubilots (fours de fusion fonte) est plus complexe car ces équipements fonctionnent différemment des brûleurs de four continu. Les fours à induction électrique (qui n'utilisent pas de combustion) sont préférés pour une décarbonation directe. Les contraintes de l'hydrogène vert sont encore son <strong>coût élevé</strong> — 4 à 8 €/kg en 2026 contre un objectif de 2 €/kg en 2030 — et la logistique de stockage et transport (hydrogène liquide, compression à 350-700 bar, ou réseau dédié). Des projets pilotes en verrerie (programme H2V, Pilkington UK) montrent que la compétitivité de l'H₂ vert atteint le gaz naturel à partir de 2-3 €/kg. Les aides de <strong>France 2030</strong> (axe décarbonation industrie) financent jusqu'à 30-45 % des investissements d'adaptation des fours à l'hydrogène.
Quelles aides financières sont disponibles pour décarboner les fours verriers et de fonderie en France en 2026 ?
Plusieurs dispositifs financiers s'appliquent à la décarbonation des fours industriels haute température en France en 2026. <strong>1. Les Certificats d'Économies d'Énergie (CEE)</strong> : la fiche <strong>IND-UT-117</strong> (Récupération de chaleur fatale dans l'industrie) s'applique aux récupérateurs de chaleur sur fumées de fours. La fiche <strong>IND-UT-134</strong> (Système de management de l'énergie) et les fiches de type <strong>IND-EN</strong> (procédés industriels) peuvent s'appliquer selon la nature des travaux. Pour les fours hybrides gaz-électricité, les économies d'énergie primaire sont calculées par la méthode de mesure et vérification M&V (IPMVP protocole). Un four hybride à 40 % électrique sur un site de 50 000 t/an de verre génère typiquement <strong>5 à 15 M€ de prime CEE</strong>. <strong>2. France 2030 — Décarbonation de l'industrie</strong> : via l'appel à projets "Industrie Verte" de l'ADEME et de Bpifrance, les projets de décarbonation profonde (électrification, hydrogène, CCS) sont éligibles à des <strong>subventions de 30 à 45 % des capex</strong>. Les grands projets (>50 M€) peuvent bénéficier d'IPCEI (Important Projects of Common European Interest) avec des taux d'aide allant jusqu'à 60-80 %. <strong>3. EU ETS (système européen d'échange de quotas)</strong> : les sites verriers et les fonderies (>20 MW thermiques) sont soumis à l'EU ETS. En 2026, le prix du CO₂ est de 60 à 90 €/tonne. La décarbonation d'un four verrier de 200 t/j évitant 50 000 tCO₂/an représente une valeur de <strong>3 à 4,5 M€/an</strong> en quotas économisés ou revendus. <strong>4. Crédit d'impôt Investissement Industries Vertes (C3IV)</strong> : créé par la loi Industrie Verte (2024), il offre un crédit d'impôt de 20 à 40 % pour les investissements dans des équipements de production décarbonée. Pour l'ensemble des mécanismes CEE industriels, voir notre article sur la <a href="https://bureauecologie.fr/decarbonation-industrie-lourde-acier-ciment-verre/">décarbonation de l'industrie lourde</a>.