CeraH2

Dans le cadre de la Stratégie Nationale Bas-Carbone, la France s’est engagée à atteindre la neutralité carbone en 2050. L’hydrogène décarboné a été identifié comme l’une des technologies de rupture pouvant se substituer au gaz naturel dans de nombreux procédés industriels. L’industrie céramique, secteur intensif en énergie, repose sur la réalisation d’une étape de cuisson à haute température (≥ 1000 °C) dans des fours fonctionnant au gaz naturel. Une revue de la littérature a mis en évidence l’absence de travaux sur l’utilisation de la combustion intégrale d’hydrogène pour la cuisson des produits céramiques, ou sur l’influence de ce mode de cuisson sur les propriétés des produits finaux. Dans ce contexte, le projet CeraH2 a été initié afin d’évaluer expérimentalement la faisabilité des process innovants de cuisson à haute température utilisant un combustible 100 % hydrogène vert pour la production de céramiques. 

Le projet CeraH2 s’inscrit dans la continuité des travaux de Recherche Industrielle visant à optimiser les systèmes énergétiques des activités industrielles afin de réduire leurs impacts environnementaux. Les solutions innovantes développées dans le cadre de ce projet viseront à être déployées sur les secteurs des céramiques dites traditionnelles (carreaux céramiques, appareils sanitaires, art de la table) dans le but d’accompagner la décarbonation de leur procédé de fabrication, tout en garantissant le maintien des exigences normatives et de performance des produits finaux. D’autres leviers de réduction de l’empreinte environnementale seront explorés, notamment à travers l’évaluation du potentiel de diminution des températures de cuisson. Enfin, ce projet contribuera également aux enjeux de souveraineté énergétique et de sécurisation des approvisionnements en favorisant l’utilisation d’hydrogène vert produit sur le territoire national. 

Le premier objectif technique et scientifique du projet consiste en la mise en service d’un four de laboratoire utilisant un combustible 100 % hydrogène vert, capable de réaliser des traitements thermiques aux températures de cuisson caractéristiques des céramiques, comprises entre 1000 et 1350 °C. Ce développement s’appuiera sur la recherche bibliographique et les travaux de modélisation et de simulations thermo-mécano-fluidique réalisés dans le cadre du programme PréCeraH2 (ref.ADEME 24ESD0861). L’enjeu sera de maitriser les conditions de traitement thermique dans cette installation afin de reproduire la cuisson de différents échantillons céramiques aux températures appliquées par les industriels.
Puis, les performances des produits céramiques et des émaux cuits dans le four à hydrogène seront comparées à celles obtenues dans un four de laboratoire et dans les équipements des partenaires industriels. Cette évaluation s’appuiera sur la caractérisation des performances à l’échelle macroscopique, à l’usage et sur une étude microstructurale. L’objectif est de déterminer l’impact des conditions de cuisson spécifiques à la combustion de l’hydrogène sur les propriétés des produits finaux, et d’identifier des gains éventuels de réduction des températures de cuisson. 
Pour finir, les travaux menés permettront d’estimer le potentiel de réduction de la consommation d’énergie dans le secteur céramique. Ce bilan énergétique sera complété par une étude technico-économique, afin d’évaluer le potentiel de développement de ce mode de cuisson dans l’industrie céramique. 

Ces travaux visent à valider la faisabilité technique de la fabrication de pièces céramiques avec cette nouvelle technologie, tout en assurant le maintien de la qualité et des performances des produits finis. Le développement de ce mode de cuisson innovant contribuera à accompagner l’industrie céramique vers une diminution de sa consommation énergétique et de l’empreinte carbone de leurs procédés de fabrication. De plus, l’aboutissement de ce projet participera à la sécurisation des approvisionnements énergétiques pour la production française de céramiques, afin de pérenniser les emplois de la filière et préservant ainsi un savoir-faire national.

Le déploiement des nouvelles solutions est envisagé sur tout le secteur industriel des céramiques traditionnelles en France, avec une ouverture vers d’autres secteurs industriels à forte consommation énergétique. En fonction des résultats obtenus, les travaux pourront être présentés aux acteurs du secteur, notamment lors de formations organisées par la SFC portant sur les enjeux spécifiques à ces secteurs. Les résultats et conclusions seront valorisés par la publication d’une synthèse des études menées par le biais de différents supports : site internet www.ceramique.fr, newsletter dédiée aux entreprises de la profession, article dans une revue scientifique et présentation des résultats lors de manifestations scientifiques.

• Début de projet : novembre 2025
• Durée : 36 mois  

Montant total du projet  : 555 k€

Montant de l’aide ADEME : 276 k€