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[L'année 2019 en technos] Entre captage et valorisation, le CO2 aspire à devenir une nouvelle matière première

[L'année 2019 en technos] Entre captage et valorisation, le CO2 aspire à devenir une nouvelle matière première

Le captage et la valorisation du CO2 sont aujourd'hui une urgence pour limiter le réchauffement climatique. Chercheurs et industriels s'emparent du sujet et proposent des solutions innovantes pour faire de ce gaz la nouvelle matière première du XXIème siècle. 

Véritable graal dans ce contexte de lutte contre le changement climatique, le captage et la valorisation du CO2 est devenu un axe de recherche majeur. Les industriels s’emparent du sujet, non seulement pour réduire leur impact carbone à moindre coût, mais aussi pour trouver une nouvelle matière première à valoriser. La production de syngaz, mélange de monoxyde de carbone et d’hydrogène, à partir du CO2 est une piste explorée. Elle permettrait la production de carburants décarbonés. Les démonstrateurs se mettent en place. Ils devront valider la faisabilité technique et économique des procédés.

La production de kérosène à partir de CO2 passe au démonstrateur

Produire du kérosène à partir du CO2 et de l’eau de l’air. Cette idée relevait il y a encore peu de temps de la science-fiction. Pourtant, le 13 juin dernier s’est ouvert près de Madrid (Espagne), le premier démonstrateur du projet Sun-to-Liquid. Mené par l’institut IMDEA Energy, il vise à mettre en place en conditions réelles un cycle thermochimique pour produire des hydrocarbures à partir d’air et de soleil. Le processus se décompose en deux étapes : la production de syngaz à partir de l’air, puis sa conversion en carburant liquide grâce au procédé Fischer-Tropsch (FT). Il nécessite une température de 1500°C, obtenue en concentrant le rayonnement solaire dans le réacteur. Ce démonstrateur devrait permettre de réduire le bilan carbone de la production de kérosène de plus de 90%.

La photosynthèse inspire les chercheurs pour la production de syngaz

Des chercheurs de l’université de Cambridge (Angleterre) ont mis au point un dispositif photo-électrochimique utilisant de l’eau, de la lumière et du CO2 pour produire du syngaz. Un procédé qui s’inspire de la photosynthèse des plantes. Un catalyseur à base de cobalt est utilisé pour produire de l’oxygène et des protons (H+) à partir d'eau. De l’autre côté une photocathode, constituée d’une cellule solaire à base de pérovskite, produit du monoxyde de carbone et de l’hydrogène à partir du CO2 et des protons. Selon les chercheurs, la production de syngaz est permise grâce au matériau pérovskite de la photocathode qui fournit les fortes tensions et les forts courants nécessaires au processus.

Stocker le CO2 sous la forme de charbon

Pour permettre le stockage du CO2 sous forme solide, des chercheurs de l’université de Melbourne en Australie ont développé un procédé électrochimique pour transformer ce gaz en particules solides de carbone. Au cœur du dispositif : un catalyseur à base de métal liquide particulièrement conducteur d’électricité et très réactif chimiquement. Il permet de transformer, à température ambiante, du CO2 dissout dans une solution en petits flocons de carbone. Une découverte qui constitue « une première étape cruciale » pour faire naître une méthode efficace de stockage CO2 estime Torben Daeneke, co-découvreur du procédé.

L’IFPEN capte le CO2 d’ArcelorMittal, avec moins d’énergie

Le 28 mai a été donné le coup d’envoi du démonstrateur de captage de CO2 DMX, mis au point par l’IFP Energie nouvelles (IFPEN), à Dunkerque. Placé sur les hauts fourneaux d’ArcelorMittal, le dispositif doit permettre de réduire la consommation d’énergie nécessaire au captage du CO2 de l’ordre de 30 à 40 %. Pour ce faire, DMX concentre le CO2 grâce à un solvant dit démixant, réduisant ainsi le volume à traiter lors de la phase de régénération. Ce procédé innovant devrait permettre d’atteindre des coûts de traitement de l’ordre de 30 à 40 euros la tonne de CO2 capté en fonction de la composition des fumées en entrée.

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