Pour une production efficace de carburant aviation à partir de CO2 capturé
Les technologies de piégeage, utilisation et stockage du dioxyde de carbone constituent des solutions innovantes et prometteuses, conçues pour contribuer à la lutte contre le changement climatique. Elles fonctionnent en capturant le dioxyde de carbone (CO2) provenant de diverses sources, centrales électriques, usines ou même directement de l’air, et en l’utilisant au lieu de le relâcher dans l’atmosphère. «Les technologies de piégeage, utilisation et stockage du CO2 permettent de réduire les émissions et créent des opportunités économiques dans un avenir à faible teneur en carbone», explique José M. Serra, coordinateur du projet eCOCO2, du Conseil supérieur de la recherche scientifique espagnol (CSIC). «Aussi prometteuses que soient ces technologies, il reste cependant un certain nombre de défis à relever pour les mettre sur le marché de manière efficace.» Ces défis comprennent le coût du développement et du déploiement des procédés de piégeage, utilisation et stockage du CO2, l’atteinte des niveaux d’efficacité nécessaires et la mise à l’échelle pour répondre aux besoins de l’industrie. Une demande adéquate du marché est nécessaire, et la mise en œuvre doit se faire de manière à minimiser les incidences sur l’environnement.
Nouveau procédé de conversion du CO2
Le projet eCOCO2 a cherché à relever ces défis en développant un nouveau processus de conversion du CO2. Celui-ci utilise de l’électricité renouvelable et de la vapeur d’eau pour produire un carburant synthétique capable de répondre aux spécifications rigoureuses de l’aviation. Le convertisseur de CO2 proprement dit consiste en un catalyseur multifonctionnel sur mesure intégré dans une cellule électrochimique co-ionique. «Nous voulions mettre en place un processus compact, modulaire et flexible qui permettrait une adaptation opérationnelle et économique aux fluctuations propres aux énergies renouvelables», ajoute José M. Serra. Les technologies de piégeage, utilisation et stockage du CO2 actuelles qui consomment de l’électricité renouvelable pour produire des carburants ont tendance à pâtir d’une faible efficacité énergétique. L’un des principaux objectifs de l’équipe était donc de démontrer le potentiel commercial de cette innovation afin de la rapprocher de sa mise sur le marché.
Progrès techniques et viabilité économique
L’équipe du projet eCOCO2 estime que des progrès significatifs ont été réalisés. Une évaluation complète des électrolytes co-ioniques a été effectuée, afin d’évaluer leur stabilité et leur conductivité, ainsi que leur capacité à fonctionner à des températures plus basses. En outre, de nouveaux catalyseurs hybrides ont été mis au point pour la production efficace d’hydrocarbures de carburéacteur à partir de CO2. «Au cours de la phase de validation, nous avons pu démontrer le fonctionnement du réacteur électrochimique à haute pression, en utilisant des cellules tubulaires simples», explique Laura Almar, membre de l’équipe CSIC. «Cela a permis de mettre en évidence des réactions de méthanisation et de coélectrolyse réussies.» Parallèlement aux avancées techniques, l’équipe du projet a également évalué la viabilité économique de ses innovations, par le biais d’une analyse rigoureuse des coûts et du cycle de vie. Des études de perception sociétale ont par ailleurs été menées, révélant l’acceptation croissante des carburants à base de CO2 et des solutions innovantes en matière de changement climatique au sein du public. «Les résultats de l’étude eCOCO2 soulignent non seulement la faisabilité technique, mais aussi l’importance stratégique de l’extension de ces solutions innovantes pour une réduction efficace des émissions de CO2 dans tous les secteurs industriels», souligne Laura Almar.
Application dans d’autres secteurs industriels
Les prochaines étapes consisteront à développer davantage la technologie. Il s’agira d’effectuer des démonstrations sur des volumes plus importants, en utilisant du carbone extrait d’industries fortement émettrices, telles que l’acier et le ciment. «Nous espérons que ce projet constituera une base solide pour la poursuite d’études similaires», indique José M. Serra. «Il est possible d’étendre le procédé à la production d’autres éléments, tels que des produits chimiques comme les composés aromatiques ou les oléfines, et d’étendre son application à d’autres secteurs industriels, y compris l’utilisation de sources de carbone renouvelables biogéniques.»
Source: Direct electrocatalytic conversion of CO2 into chemical energy carriers in a co-ionic membrane reactor - résultat de la recherche de l'UE