Éthylène : le thermomètre industriel de l’Europe

H₂C = CH₂. C’est la formule de l’éthylène, gaz de la famille des hydrocarbures, incolore et volatil. Cette molécule, très présente dans l’industrie, est à la base d’un très grand nombre de polymères et de matières plastiques. De lui dépendent aussi les solvants, les engrais, les textiles, les médicaments — toute la chimie de base.

En 2024, le marché mondial de l’éthylène était de 198 milliards de dollars. En 2027, il devrait approcher les 250 milliards de dollars et atteindre 350 milliards d’ici 2035, selon plusieurs cabinets d’analyse de marché.

Selon les chiffres disponibles sur la filière, la France produit environ 2,5 millions de tonnes d’éthylène par an. C’est la molécule qui sert de point de départ à près de 90 % des plastiques. L’industrie chimique autour de l’éthylène représente plusieurs milliers d’emplois directs en France et des dizaines de milliers d’emplois indirects, autour de la transformation du plastique.

L’industrie automobile consomme de plus en plus de plastiques

La demande en éthylène est portée ces dernières années par l’augmentation des commandes des constructeurs automobiles, mais aussi du secteur de la construction. Les plastiques produits à partir d’éthylène sont en effet utilisés pour les pièces automobiles, mais aussi pour le câblage. De nombreux constructeurs automobiles privilégient désormais les différentes formes de plastiques, plus légères que la tôle, qui permettent d’alléger le poids des véhicules, surtout dans les gammes électriques, dont les modèles sont alourdis par le poids des batteries.

On estime que l’industrie automobile représentera cette année près de 15 % de la consommation totale d’éthylène. Dans la construction, qui représente environ 20 % de la consommation mondiale d’éthylène, les matériaux plastiques, comme le PVC, sont massivement utilisés pour les tuyaux, mais aussi l’isolation ou les différents revêtements de sol.

Le marché mondial est aussi très dépendant de la demande en emballages plastiques légers, notamment pour les cosmétiques, les produits d’hygiène et de santé ou encore l’alimentation. Le marché de l’emballage individuel a connu une forte croissance post-Covid, la demande du public étant plus importante pour des produits emballés individuellement.

Bien plus qu’une simple molécule…

L’éthylène n’est donc pas qu’une simple molécule : c’est un thermomètre industriel très fiable de notre continent. Et que montre actuellement ce thermomètre ? Que la fièvre est américaine… et que l’Europe, elle, refroidit.

Aux États-Unis, l’un des principaux producteurs et consommateurs mondiaux d’éthylène, la demande est dynamique, essentiellement portée par les secteurs de l'automobile et de l’emballage. En Asie Pacifique, la croissance est rapide, en raison notamment de nombreux projets de construction et d’urbanisation.

Et en Europe ? La réglementation est beaucoup plus stricte, avec notamment des usages fortement encadrés dans l’alimentation, et les incitations à une production plus durable sont plus fortes, poussant les acteurs de la chimie à se tourner vers des filières biosourcées, plus coûteuses.

Ainsi, en 2023, produire une tonne d’éthylène en Europe coûtait plus de trois fois le prix américain, selon le Cefic. Là où les industriels américains bénéficient de coûts de production très bas, les producteurs européens supportent des coûts nettement plus élevés, notamment en raison de l’énergie et des matières premières.

Les raisons du décrochage européen

À l’origine de ces différences de coût, il y a bien sûr les prix de l’énergie. L’éthylène est produit à partir du gaz fossile ou du naphta (issu du raffinage du pétrole brut), par un processus très gourmand en chaleur et donc en énergie. Or, en Europe, les prix du gaz et de l’électricité sont parmi les plus élevés du monde. À quoi il faut ajouter la lourde fiscalité européenne.

Aux États-Unis, le développement à grande échelle du gaz de schiste a permis à l’industrie chimique américaine de réduire fortement ses coûts de production.

Par ailleurs, la production d’éthylène reste parmi les plus émettrices de carbone, aux côtés de l’ammoniac, du ciment et de l’acier. Or, "décarboner l’éthylène coûte forcément plus cher que les procédés fossiles actuels, avertit l’Ademe. Et cela demande des investissements lourds. Pourtant, ne rien faire sera bien plus coûteux." Avant d’expliquer que la décarbonation de la chimie n’est pas seulement un impératif environnemental, c’est aussi une opportunité de relocalisation et d’attractivité. "La modernisation des sites existants est indispensable pour éviter leur déclassement face aux acteurs américains ou asiatiques, qui bénéficient d’une énergie à bas coût."

De l’éthylène plus "vert", mais plus cher

Au Japon, par exemple, Asahi Kasei, Mitsui Chemicals et Mitsubishi Chemical travaillent actuellement à la mise en place de dispositifs visant à décarboner la production d’éthylène, notamment à partir de bioéthanol. Les procédés sont encore à un stade précoce, et la production commerciale n’est pas attendue avant la prochaine décennie.

Aux États-Unis, une équipe de chercheurs de l’université de l’Illinois à Chicago a découvert comment convertir près de 100 % du dioxyde de carbone capté en éthylène, par électrolyse. Un procédé qui permettrait de générer 1 tonne d’éthylène à partir d’environ 6 tonnes de CO₂, et qui pourrait devenir négatif en carbone s’il est alimenté par de l’électricité renouvelable.

Pour l’instant, l’Europe semble préférer exporter ses émissions. Elle "verdit" ses statistiques en délocalisant son carbone, en faisant fabriquer ailleurs plutôt que de chercher à développer des solutions plus respectueuses de l’environnement, mais encore trop coûteuses. L’adoption de matières premières biosourcées pourrait pourtant contribuer à redéfinir le paysage concurrentiel. Le marché de l’éthylène reste porteur d’innovations, alors que les entreprises et les industries cherchent à se décarboner.

Et l’on se retrouve à importer massivement plutôt que de produire sur le sol européen. Résultat : des sites ferment, d’autres suspendent leur production. Dow, TotalEnergies, Ineos ou encore ExxonMobil réduisent ou arrêtent leurs capacités. Le cœur industriel de l’Europe bat au ralenti, pendant que les usines d’Amérique ou du Golfe tournent à plein régime.

Pourtant, l’éthylène ne ment pas : quand sa production s’effondre, c’est toute l’industrie européenne qui décline.