Combustibles pauvres en carbone et techniques d’extraction du CO2

Les combustibles pauvres en carbone ne sont plus une réalité lointaine. S’il est peu probable que votre chaudière au mazout fonctionne déjà aux future fuels, il ne faudrait en principe que quelques légères modifications pour préparer votre installation aux combustibles de demain. Et à leurs nombreux atouts. La nouvelle génération de combustibles liquides offre, en effet, tous les avantages du mazout (disponibilité permanente, autonomie pour l’utilisateur, facilité de transport et de stockage) mais contiennent moins de particules fines. Les combustibles pauvres en carbone font actuellement l’objet de plusieurs études, notamment au Karlsruher Institut für Technologie (KIT) et dans nos propres universités. Ces établissements utilisent les gaz à effet de serre et les énergies renouvelables pour produire une alternative respectueuse de l’environnement aux combustibles fossiles. Science-fiction, dites-vous ? Pas du tout !

Recyclage des gaz à effet de serre : 3 processus

Les technologies innovantes auxquelles recourt notamment le KIT permettent de recycler les gaz à effet de serre selon trois processus, qui génèrent chacun des combustibles synthétiques :

1. Power-to-Liquid (PtL) : un mélange de CO₂ et d’hydrogène est soumis à un traitement spécial, dont résulte un hydrocarbure synthétique liquide qui fonctionne parfaitement dans votre chaudière au mazout existante ;
2. Power-to-Gas (PtG) : il s’agit ici de convertir des gaz à effet de serre et de l’hydrogène renouvelable en un gaz naturel synthétique ;
3. Gas-to-Liquid (GtL) : ce processus crée un combustible liquide à partir d’un gaz synthétique composé d’air et de méthane.

Prélever le CO₂ dans l’atmosphère

Composant crucial des combustibles Power-to-Liquid, le CO₂ peut être extrait de l’air de quatre façons. La méthode appliquée par la plupart des acteurs du secteur repose sur des filtres d’absorption contenant des solvants aminés. En soufflant de l’air sur ces filtres, le CO₂ se lie aux amines et forme du carbonate de sodium qui, soumis à haute température, produit un flux de CO₂ pur.

Des e-fuels en 4 étapes

La production d’e-fuels telle qu’appliquée au KIT se déroule en quatre étapes.

• Dans une première phase, l’installation filtre le CO₂ présent dans l’air afin de l’utiliser comme matière première.
• Ensuite, le CO₂ et la vapeur d’eau sont dissociés en monoxyde de carbone et hydrogène.
• Troisièmement, des chaînes d’hydrocarbures plus longues sont fabriquées à partir de ce mélange gazeux.
• Enfin, la quatrième et dernière phase consiste à fractionner les longues chaînes d’hydrocarbures afin de produire les composants de base de l’essence, du kérosène et du diesel.

Le CO₂ libéré à la combustion de ces e-fuels est ensuite réutilisé, ce qui crée un cycle carbone fermé.

C’est ainsi qu’une petite usine-pilote du KIT assure une production très écoénergétique de combustibles à partir du CO₂ extrait de l’air, de l’eau et de sources d’énergie verte. Si la première usine-pilote produit environ dix litres de combustible par jour, une prochaine usine mise déjà sur un volume de 100 à 200 litres, tandis qu’une troisième envisage même les 1 500 à 2 000 litres. Mieux : INERATEC, une société dérivée du KIT, souhaite augmenter la production d’e-fuels à 4 millions de litres dès 2020. Tout pourrait donc aller très vite…

Envie de voir de vos propres yeux ce qui se passe à Karlsruhe ? Jetez donc un coup d’œil à notre reportage vidéo.

Les combustibles pauvres en carbone immédiatement utilisables

Les e-fuels joueront un rôle majeur dans la réalisation des objectifs climatiques, notamment parce qu’ils sont immédiatement utilisables. En effet, vous pourrez ajouter progressivement les nouveaux combustibles liquides au mazout classique sans modification significative de votre installation de chauffage. C’est ainsi qu’un nombre croissant de combustibles fossiles sera peu à peu remplacé par une alternative plus écologique. Cela n’enlève évidemment rien au fait que nous devrons utiliser toutes les technologies disponibles (de la géothermie et de l’énergie solaire aux combustibles liquides) pour favoriser les systèmes de chauffage durable et relever efficacement les défis climatiques tant actuels que futurs.