Les problèmes environnementaux, notamment ceux qui, liés au réchauffement global, ont attiré de plus en plus l’attention des décideurs de l'entreprise. Leurs préoccupations sur ces problèmes les conduisent à une réflexion de réorganisation de leurs activités. Pour les entreprises industrielles qui doivent faire face au problème des émissions de CO2, le soutien de gouvernement local qui concerne la gestion des émissions de CO2 devient non négligeable. Dans cette thèse, nous interviewons 50 décideurs de l'industrie, le gouvernement et la communauté universitaire. L’importance du problème des émissions de CO2 dans le choix de site est globalement évaluée. Nos observations suggèrent que le problème du CO2 est un facteur mineur dans la localisation des sites. Il peut être intégré dans le coût global. Pour les autorités locales, il n'est pas nécessaire d'investir dans les infrastructures de traitement des émissions de CO2 à l'heure actuelle. Nos résultats fournissent ainsi une meilleure compréhension du problème des émissions de CO2 pour les décideurs des industries locales. / Environmental problems, especially those related to the global warming have attracted extensive attention from the decision makers of companies. Their concerns on the environmental problems lead them to a reform of the mode of management. For the decision makers from industry who have to face the CO2 problem, whether they can be supported by the local government with respect to managing CO2 emissions becomes non trivial. In this thesis, we interviewed 50 decision makers from industries, government, and academic community. The significance of the CO2 problem in site selection is comprehensively evaluated. Our observations suggest that the CO2 problem is a minor factor. It can be measured by the cost. For the local government, there is no need to invest in the infrastructures of CO2 treatment at present. Our results thus provide a better understanding of the CO2 problem for the decision makers of local industries.

L’étude de la mobilité domicile-travail fait l’objet de nombreuses recherches visant à décrire et analyser les caractéristiques des actifs et de leurs déplacements. En France, ces études se concentrent principalement sur les individus vivant dans les espaces fonctionnels construits autour des agglomérations, les aires urbaines. Cette thèse vise à fournir une lecture complémentaire de ces travaux en étudiant les personnes qui se déplacent entre aires urbaines : les actifs interurbains.À partir d’une approche quantitative à l’échelle de la France continentale, menée principalement grâce aux bases de données du recensement de la population, une qualification des actifs interurbains est proposée. Nos résultats montrent une diversité des profils d’actifs en matière de caractéristiques sociodémographiques, ainsi qu’une pluralité de types de liaisons réalisées entre les différents espaces des aires urbaines. Nos travaux mettent également en évidence l’importance de l’usage de la voiture, principal mode de transport utilisé par les actifs interurbains. Aussi, malgré leur poids relativement faible dans la population des aires urbaines grandes et moyennes en France, ces actifs qui se déplacent sur de grandes distances en voiture sont alors responsables d’un volume important d’émissions de CO2.Ce dernier résultat a conduit à quantifier des potentiels de report modal des déplacements des interurbains de la voiture vers le réseau ferroviaire afin de réduire le volume de ces émissions. Nos résultats démontrent l’existence de leviers permettant de réduire théoriquement ces émissions liées à l’usage de l’automobile. Le facteur spatial, à différentes échelles, joue un rôle important dans les différences entre potentiels. Enfin, nous avons également montré que ces mesures ont des conséquences sociales distinctes, en matière de coût, en fonction des professions et catégories socioprofessionnelles / Commuter mobility is the subject of numerous studies meaning to describe and analyze the characteristics of commuters and their movements. In France, these studies focus primarily on people living in the functional area built around cities, called French urban areas. This thesis aims to provide supplementary insight on this topic by studying people moving between those French urban areas: intercity commuters.Analysing the French mainland population thought a quantitative approach conducted using census databases, measurement and qualification of long-distance commuters are proposed. Our results show a diversity of commuters in terms of demographic profile and spatial connections. The important use of the car as the primary mode of transport is emphasized. Despite their relatively low weight in the population of large and medium-sized urban areas in France, those commuters, who travel over long distances by car, are responsible for significant volumes of CO2 emissions.This result led to quantify the potential modal shift from car to rail. Our results demonstrate the existence of levers to theoretically reduce car use and thus the importance of its emissions. The influence of the spatial factor, at different scales, is attested. Furthermore such policies would have different consequences in terms of cost for the various professions and socio-professional categories

L'objectif de cette thèse est de faire ressortir et d'analyser les facteurs liés à l'organisation spatiale de la population et des activités susceptibles de produire une mobilité plus durable. Sur la base du constat que le système de transports n'est pas durable, nous effectuons une approche par les coûts de la mobilité à partir de trois indicateurs représentatifs de la durabilité de la mobilité des ménages : les coûts annuels de la mobilité urbaine des ménages, le taux d'effort annuel consacré par les ménages pour leurs dépenses de transports et leurs émissions annuelles de CO2. Le lien entre forme urbaine et mobilité n'est pas simple. Il s'agit d'un lien de réciprocité complexe à définir. Les travaux montrent que trois dimensions de l'environnement local jouent au final sur la mobilité des ménages : la densité, la diversité et l'accessibilité. La démarche consiste à confronter les facteurs supposés explicatifs des indicateurs de durabilité de la mobilité des ménages et de déterminer quelle est la part expliquée par la forme urbaine. Sur le périmètre élargi de l'enquête ménages de Lyon (2006), notre approche par les coûts de la mobilité des ménages permet une approche des inégalités sur le plan financier. Par ailleurs, une simulation sur l'évolution des prix du carburant montre que les classes moyennes seront de plus en plus concernées par l'augmentation continue des prix du pétrole à l'avenir. Afin de déterminer la part des coûts de la mobilité expliquée par la forme urbaine, nous bâtissons des modèles explicatifs au niveau du ménage en y intégrant des variables de forme urbaine et des variables socio-économiques du ménage. L'analyse met aussi en évidence l'influence des pôles secondaires sur la vulnérabilité des ménages et les coûts de la mobilité. Les modèles par type de ménages montrent enfin que les effets de la forme urbaine sont différenciés suivant les types de ménage. Il est également intéressant de mesurer les économies générées par des changements marginaux de forme urbaine. Nous bâtissons pour cela des modèles économétriques à un niveau plus agrégé permettant le calcul de coefficients d'élasticité. En outre nous pouvons estimer en termes économiques les gains espérés suite à des changements de forme urbaine.

L'objectif de cette thèse est de faire ressortir et d'analyser les facteurs liés à l'organisation spatiale de la population et des activités susceptibles de produire une mobilité plus durable. Sur la base du constat que le système de transports n'est pas durable, nous effectuons une approche par les coûts de la mobilité à partir de trois indicateurs représentatifs de la durabilité de la mobilité des ménages : les coûts annuels de la mobilité urbaine des ménages, le taux d'effort annuel consacré par les ménages pour leurs dépenses de transports et leurs émissions annuelles de CO2. Le lien entre forme urbaine et mobilité n'est pas simple. Il s'agit d'un lien de réciprocité complexe à définir. Les travaux montrent que trois dimensions de l'environnement local jouent au final sur la mobilité des ménages : la densité, la diversité et l'accessibilité. La démarche consiste à confronter les facteurs supposés explicatifs des indicateurs de durabilité de la mobilité des ménages et de déterminer quelle est la part expliquée par la forme urbaine. Sur le périmètre élargi de l'enquête ménages de Lyon (2006), notre approche par les coûts de la mobilité des ménages permet une approche des inégalités sur le plan financier. Par ailleurs, une simulation sur l'évolution des prix du carburant montre que les classes moyennes seront de plus en plus concernées par l'augmentation continue des prix du pétrole à l'avenir. Afin de déterminer la part des coûts de la mobilité expliquée par la forme urbaine, nous bâtissons des modèles explicatifs au niveau du ménage en y intégrant des variables de forme urbaine et variables socio-économique du ménage. L'analyse met aussi en évidence l'influence des pôles secondaires sur la vulnérabilité des ménages et les coûts de la mobilité. Les modèles par type de ménages montrent enfin que les effets de la forme urbaine sont différenciés suivant les types de ménage. Il est également intéressant de mesurer les économies générées par des changements marginaux de forme urbaine. Nous bâtissons pour cela des modèles économétriques à un niveau plus agrégé permettant le calcul de coefficients d'élasticité. En outre nous pouvons estimer en termes économiques les gains espérés suite à des changements de forme urbaine. / The aim of this thesis is to highlight and analyze the factors related to the spatial organization of the population and the economic activities which may produce a more sustainable mobility. By considering that the transport system is not sustainable, we measure mobility costs thanks to three indicators which represent the sustainability of household mobility: the annual costs of household urban mobility, the annual effort rate devoted by households to their transportation expenditures and the annual CO2 emissions. The link between urban form and mobility is not straightforward. Actually, it is a complex reciprocal link to be defined. The literature shows that three dimensions of local environment finally influence household mobility: density, diversity and accessibility. The method consists on confronting the factors alleged to explain the indicators of the sustainability of household mobility and on determining which part is explained by urban form. On the enlarged perimeter of the household travel survey of Lyon (2006), our approach based on household mobility costs enables, moreover, an approach to financial inequalities and introducing the notion of household vulnerability facing their transportation costs. In order to determine the share of mobility costs explained by urban form, we build some explanatory models, at the household level, by integrating urban form and socio-economic household variables. Especially the analysis focuses on the influence of secondary urban poles on the household vulnerability and mobility costs. Some explanatory models by household types show also that the effects of urban form are differentiated according to household categories. It is also interesting to measure the savings generated by marginal changes of urban form. To do that, we build some econometric models in a more aggregated level which allows computing elasticity coefficients. Thus, we can estimate, in economic terms, the expected savings that are triggered by urban form changes.

La thèse se concentre sur le secteur non-électrique agrégé couvert par le SCEQE. La contribution du secteur non-électrique aux variations des émissions de CO2 pendant les deux premières phases du marché (2005-2012), tant du point de vue de la demande finale que de celui de l'offre, est comparée à celle du secteur électrique. Les implications du mode d'allocation gratuite de quotas au secteur non-électrique durant la troisième phase du marché (2013-2020) sont examinées, ce qui constitue l'une des premières évaluations approfondies des benchmarks institués en Phase 3. Il est montré que, tant du point de vue de la demande finale que de celui de l'offre, le secteur non-électrique, du fait de ses interdépendances et de son niveau d'activité, a davantage contribué aux variations des émissions de CO2 que ne l'a fait le secteur électrique, au cours la période 2005-2012. Il est également montré que, en dépit de ses effets redistributifs, le mode d'allocation gratuite par benchmarks tel qu'il a été défini, demeure imparfait et n'est ainsi pas à la hauteur du rôle central du secteur non-électrique dans le fonctionnement du marché.

Le secteur résidentiel en Algérie consomme 25 % de l'énergie finale et émet en moyenne 21 % des gaz à effet de serre. Or, il existe un important gisement d'économie d'énergie dans ce secteur. Ce constat a conduit à rechercher la manière de rendre le secteur du logement plus efficient en termes de consommation d'énergie et d'émission de CO2. Cette thèse vise à développer différentes méthodes d'analyse quantitative dédiées à l'amélioration performantielle du secteur résidentiel à l'horizon 2050 . Il s'agit, en clair, d'infléchir les consommations d'énergie et de stabiliser les émissions de CO2. La comparaison entre la France et l'Algérie doit mettre de mettre en lumière les différences, tant dans les dynamiques des structures de parcs que dans celles induites par les différentiels climatiques.Ce travail s'inscrit dans une démarche prospective. Il s'appuie sur les principes de l'exercice prospectif développés par Jacques Arcade et Michel Godet, et il s'inspire pleinement de nombreux travaux de recherche (ETHEL, CLIP…). Il a pour ambition de développer un modèle de prospective énergétique bottom-up, capable de mesurer différentes trajectoires de l'évolution des consommations d'énergie dans le secteur résidentiel et les émissions qui en découleraient à l'horizon 2050.Ce modèle s'articule à partir des données du scénario central de la démographie et du parc de logements de l'Office national des statistiques algérien, ainsi que les hypothèses argumentées relatives aux évolutions démographiques des ménages. La poursuite des tendances actuelles, en termes de consommations d'énergie et d'émissions à l'horizon 2050, permet de tracer un scénario de référence sur lequel la thèse s'appuie pour identifier les actions à mettre en œuvre afin d'y apporter d'éventuelles solutions. En se basant en effet sur un ensemble de leviers technologiques, notre modèle peut établir des scénarios volontaristes dans lesquels l'on suppose plusieurs trajectoires de l'évolution du couple consommations/émissions.Outre l'intérêt scientifique de ce travail, le développement de ce modèle peut constituer un outil d'aide à la mise en oeuvre d'une politique énergétique portant sur l'amélioration de l'efficacité énergétique dans le secteur du logement ; les scénarios réalisés peuvent en outre constituer une feuille de route pour de nouvelles stratégies énergétiques. / The residential sector in Algeria consumes 25 % of the final energy and emits about 21% of greenhouse gas emissions. However, there is a significant potential of energy saving in this sector. This leads to looking for ways to make the sector of housing more efficient in terms of energy consumption and CO2 emissions. This thesis aims to develop different methods of quantitative analysis dedicated to improving the performance of the résidential sector in 2050. In other words, the objective is to reduce energy consumption and stabilize CO2 emissions. The comparison between France and Algeria should help to clarify the differences in both dynamic structures housing stock as well as in those induced by climate differentials.This research work fits into a prospective approach. It is based on the principles of prospective exercise developed by Jacques Arcade, Michel Godet, and it is influenced by numerous research works (ETHEL, CLIP). It has the ambition to develop a model of bottom-up energy prospective capable of measuring various trajectories of the evolution of energy consumption in the residential sector and resulting emissions by 2050.This model is based on the data of the central scenario of demography and the housing stock of the Algerian National office of Statistics, and on the well-argued assumptions concerning the démographic evolution of households. The continuation of current trends in terms of energy consumption at the approach of 2050 allows us to draw up a reference scenario on which the thesis is based to identify the actions to be implemented to identify possible solutions. Indeed, by basing itself on a set of technological levers, our model can establish voluntaris scenarios in which several trajectories of the evolution of the consumption/emissions pair can be envisaged.Besides the scientific interest of this work, the developement of this model can establish a help tool for the implementation of an energy policy concerning the improvement of the energy efficiency in the sector of housing ; moreover, the scenarios undertaken could constitute a road map for new energy strategies.

Cette thèse évalue les interactions entre le système européen d’échange de quotas de CO2 et les marchés de l’électricité sur la période 2005-2012. Elle est réalisée à partir d’instruments économétriques et de modélisation, permettant d’expliquer les évolutions observées des marchés et de dégager des enseignements pour la conduite des politiques futures. L’analyse ex-post de l’introduction d’un prix du carbone sur les marchés électriques en Europe fait apparaître trois types d’interactions : sur la formation des prix de l’électricité ; sur les choix techno-économiques et les émissions de CO2 ; sur la formation des rentes électriques. Les estimations empiriques mettent en évidence que le degré de répercussion du prix du carbone sur les prix de l’électricité n’est généralement pas homogène mais varie selon les périodes et les marchés en fonction d’une combinaison de facteurs. Les impacts du prix du carbone sur le mix technologique et les émissions de CO2 du secteur électrique sont estimés à partir du modèle de simulation ZEPHYR-Elec, qui a pour objet de reproduire l’équilibre de court terme offre-demande d’électricité. Les réductions d’émissions de la production électrique induites par le marché européen des quotas représentent 3% à 5% des émissions contre-factuelles. Depuis 2012, le prix du carbone ne permet plus de compenser le différentiel de prix gaz-charbon en Europe. Les effets distributifs du prix du carbone sur le secteur électrique sont introduits dans le modèle ZEPHYR-Elec à partir d’une représentation analytique de la formation des rentes. Les estimations suggèrent que les profits du secteur électrique sont globalement plus élevés du fait du prix du carbone, y compris en cas d’allocation aux enchères des quotas. / This thesis is an evaluation of the interaction between the European Union Emissions Trading Scheme and electricity markets over the period 2005-2012. It rests on econometric and modelling instruments to both explain the development of markets and draw lessons for the conduct of future policies. The ex-post analysis of the introduction of a carbon price into electricity markets in Europe unveils three types of interactions with: the formation of electricity prices; the technical and economic choices and CO2 emissions; the formation of electricity rents. Empirical estimates show that the degree to which the carbon cost is passed on through electricity prices is generally not homogeneous but rather varies over both time and markets, contingent upon a combination of factors. The impacts of the carbon price on both the technological mix and the CO2 emissions from the power sector are estimated using the simulation model ZEPHYR-Elec, which aims at replicating the short-term equilibrium between electricity supply and demand. Emission reductions in the electricity sector induced by the European carbon market amount to between 3% and 5% of counterfactual emissions. From 2012 on, the carbon price has not been high enough to compensate for the gas-to-coal price differential in Europe. Distributional effects of the carbon price on the electricity sector are introduced into the ZEPHYR-Elec model using an analytical representation of the formation of rents. Estimates suggest that profits made by the electricity sector are generally higher with a carbon price in place, including when allowances are auctioned.

La thèse se concentre sur le secteur non-électrique agrégé couvert par le SCEQE. La contribution du secteur non-électrique aux variations des émissions de CO2 pendant les deux premières phases du marché (2005-2012), tant du point de vue de la demande finale que de celui de l’offre, est comparée à celle du secteur électrique. Les implications du mode d’allocation gratuite de quotas au secteur non-électrique durant la troisième phase du marché (2013-2020) sont examinées, ce qui constitue l’une des premières évaluations approfondies des benchmarks institués en Phase 3. Il est montré que, tant du point de vue de la demande finale que de celui de l’offre, le secteur non-électrique, du fait de ses interdépendances et de son niveau d’activité, a davantage contribué aux variations des émissions de CO2 que ne l’a fait le secteur électrique, au cours la période 2005-2012. Il est également montré que, en dépit de ses effets redistributifs, le mode d’allocation gratuite par benchmarks tel qu’il a été défini, demeure imparfait et n’est ainsi pas à la hauteur du rôle central du secteur non-électrique dans le fonctionnement du marché. / The thesis focuses on the aggregated non-power sector covered under the EU ETS. First, the non-power sector contribution to CO2 emissions changes in the first two phases of the Scheme (2005-2012), both from a final demand perspective and a supply perspective, is compared to that of the power sector at first. Then, the implications of the non-power sector specific free allocation methodology in the third phase of the Scheme (2013-2020) are scrutinized, which constitutes one of the first thorough assessment of Phase 3 benchmarking. It is showed that both from a final demand perspective and a supply perspective, the non-power sector, through its interrelated character and its activity levels, has contributed to changes in EU ETS CO2 emissions more than the power sector did, over the 2005-2012 period. It is also showed that, despite its free allocation redistribution effects, benchmark-based Phase 3 free allocation remains flawed and may benefit from further improvements to be up to the central role of the non-power sector in the EU ETS dynamics.

Dans un contexte de croissance démographique dans lequel certaines ressources naturelles sont de plus en plus limitées, une gestion optimisée et conjointe des réseaux publics de l’eau et de l’électricité s’impose. L’ouverture progressive des marchés de l’électricité à la concurrence et les changements de réglementation dans plusieurs pays ont contribué au développement des mécanismes de la flexibilité de la demande, permettant d’impliquer directement les consommateurs dans la gestion de l’équilibre offre-demande du réseau électrique. Les systèmes d’eau potable, étant de grands consommateurs d’électricité, disposent d’une flexibilité grâce à la présence d’ouvrages de stockage d’eau (bâches et réservoirs) et de pompes à vitesse variable. Cette flexibilité, souvent exploitée uniquement à des fins de sécurisation des demandes en eau, peut être valorisée pour permettre une meilleure gestion de l’équilibre du réseau électrique. L’objectif de cette thèse est l’évaluation des valeurs économiques et écologiques relatives à l’intégration de la flexibilité des systèmes d’eau potable dans la gestion opérationnelle du système électrique français. Une étude de l’architecture des marchés de l’électricité en France est d’abord menée pour identifier les mécanismes de flexibilité de la demande les plus adaptés aux contraintes d’exploitation des systèmes d’eau. Des modèles mathématiques d’optimisation sont ensuite proposés et résolus à travers certaines heuristiques, en intégrant les incertitudes relatives aux consommations d’eau, aux prix des marchés ainsi qu’à la disponibilité des équipements de pompage. Les résultats numériques, discutés en se basant sur trois systèmes d’eau potable réels en France, intègrent les aspects économiques (en considérant les risques associés), opérationnels et écologiques. Des réductions importantes des coûts d’exploitation des systèmes d’eau sont estimées à travers la valorisation de l’énergie non consommée pendant les moments de pointe sur le marché spot de l’électricité. En parallèle, la considération des incertitudes permet de sécuriser l’opération des systèmes d’eau en temps réel, et de maîtriser les risques économiques relatifs à l’équilibrage du réseau électrique. De plus, des réductions importantes des émissions de CO2, estimées à environ 400 tonnes par jour en France, peuvent être réalisées en réduisant les volumes d’électricité issus des sources fossiles. / In a context of demographic growth in which natural resources are more and more limited, optimized management of water and power networks is required. Changes in electricity markets regulation in several countries have recently enabled effective integration of Demand Response mechanisms in power systems, making it possible to involve electricity consumers in the real-time balance of the power system. Through its flexible components (variable-speed pumps, tanks), drinking water systems, which are huge electricity consumers, are suitable candidates for energy-efficient Demand Response mechanisms. However, these systems are often managed independently of power system operation, for both economic and operational reasons. In this thesis, the objective is the evaluation of the economic and the ecological values related to the integration of drinking water systems flexibility into power system operation through french demand response mechanisms. An analysis of the architecture of french electricity markets is first conducted, allowing to target the most suitable demand response mechanisms considering water systems operating constraints. Some mathematical models to optimize water systems flexibility are then proposed and solved through original heuristics, integrating uncertainties about water demands, market prices and pumping stations availability. Numerical results, which are discussed using three real water systems in France, integrate the economic aspects inclunding risks, operational and ecological aspects. Significant reductions in water systems operating costs are estimated through the optimization of demand response power bids on the French spot power market during peak times. In parallel, uncertainties consideration secures the operation of water systems in real time, and makes it possible to manage economic risks related to the power grid balancing. In addition, significant savings in CO2 emissions, estimated to around 400 tons per day in France, can be achieved by reducing electricity production from fossil sources.

Ce travail de recherche porte sur la modélisation mathématique des principaux procédés sidérurgiques en suivant une approche systémique. L’objectif est d’élaborer un outil de modélisation de l’ensemble de la filière destiné à l’optimiser du point de vue énergétique et environnemental. Nous avons développé des modèles physico-chimiques du haut fourneau, de la cokerie, de l’agglomération et du convertisseur. Ces modèles ont ensuite été reliés entre eux sous forme d’un diagramme de flux unique en utilisant le logiciel ASPEN Plus. Dans une première partie, nous nous sommes particulièrement intéressés au haut fourneau à recyclage, une variante innovante du haut fourneau dans laquelle les gaz de gueulard sont recyclés et réinjectés aux tuyères après capture du CO2. Nous avons testé une réinjection à un niveau (aux tuyères) et à deux niveaux (tuyères et ventre). Les résultats ont été comparés avec succès à des données expérimentales issues d’un réacteur pilote et montrent que le recyclage permet une baisse de plus de 20 % des émissions de CO2 du haut fourneau. Le recyclage à deux niveaux ne semble pas plus performant que celui à un seul niveau. Dans un deuxième temps, nous avons simulé le fonctionnement d’une usine sidérurgique intégrée dans son ensemble. Différentes configurations ont été testées, pour un haut fourneau classique ou un haut fourneau à recyclage, en considérant un éventuel recyclage du laitier de convertisseur à l’agglomération, et en étudiant l’influence de la teneur en silicium de la fonte sur toute la filière. On montre notamment qu’il est possible de réduire le prix de revient de la tonne d’acier en substituant et recyclant différents sous-produits / This research study deals with mathematical modeling of the main steelmaking processes following a systems approach. The objective was to build a modeling tool of the whole steelmaking route devoted to its energetic and environmental optimization. We developed physical-chemical models for the blast furnace, the coke oven, the sintering plant and the basic oxygen furnace. These models were then linked together in a single flow sheet using the ASPEN Plus software. First, we focused on the top gas recycling blast furnace, a novel variant of the blast furnace in which the top gas is recycled and re-injected into the tuyeres after CO2 removal and capture. We tested both a reinjection at one level (tuyeres only) and at two levels (tuyeres and shaft). The results were successfully compared with experimental data from a pilot reactor and demonstrate that recycling can lower the blast furnace CO2 emissions by more than 20%. Recycling at two levels does not seem more efficient than at a single level. Second, we simulated the operation of an entire integrated steelmaking plant. Different configurations were tested, using a conventional blast furnace or a top gas recycling blast furnace, considering a possible recycling of the converter slag to the sintering plant, and studying the influence of Si content in the hot metal on the entire steelmaking plant operation. We show that it is possible to reduce the cost of producing steel by substituting and recycling various by-products