Le recyclage du CO2 : enfin un standard industriel ?

À l’heure du réchauffement climatique, le recyclage à grande échelle du dioxyde de carbone (CO2) est devenu une quasi nécessité. Les projets de recherche s’accumulent, les installations pilotes se développent, et les projets industriels déjà en place font leurs preuves. Certaines technologies atteignent désormais un niveau de maturité tel que le développement du recyclage du CO2 à l’échelle industrielle semble enfin à portée de main.

Le recyclage du CO2 existe déjà, comme pour l’extraction dans les gisements d’hydrocarbures (Enhanced Oil Recovery) ou pour les fertilisants agricoles par exemple. Mais c’est aujourd’hui loin d’être un standard industriel : sur les 18 milliards de tonnes de CO2 rejetées chaque année par l’industrie, on estime que seulement 1 % est réemployé.[1] A l’heure de l’économie circulaire, pourquoi cette proportion reste si faible ?

La principale raison est économique : les procédés de recyclage du dioxyde de carbone viables à grande échelle sont rares. De plus, ces procédés nécessitent souvent d’employer des catalyseurs à base de métaux rares et précieux et sont donc difficilement rentables.[1] Difficile de susciter l’intérêt des industriels dans ces conditions, mais cela pourrait changer.

Déjà quelques réussites industrielles

Certains projets portent aujourd’hui leurs fruits. Le projet Siroco lancé en 2009 au Havre par SARP Industries (filiale de Véolia) en est un bel exemple. Son but : permettre à l’installation Sedibex (l’une des plus importantes d’Europe pour la valorisation énergétique de déchets industriels) de valoriser une partie du CO2 présent dans les fumées émises par l’usine. Après 2 ans d’expérimentations dans une unité pilote (2011-2013), l’installation industrielle dispose aujourd’hui d’une capacité de 12 000 tonnes de CO2 valorisé par an (l’équivalent des émissions annuelles d’environ 1 500 personnes). Celui-ci sert comme matière première dans la production d’additifs pour lubrifiants à deux industriels voisins.[2]

Autre exemple : l’installation gérée par Carbon Recycling International (CRI) en Islande, où des rejets de dioxyde de carbone provenant d’une centrale géothermique située à proximité servent à produire du méthanol (qui peut être mélangé à de l’essence, servir à la production de produits chimiques, etc.). Après avoir construit son usine de démonstration en 2012, CRI est devenue la première entreprise au monde à produire et à vendre du méthanol à partir de CO2 résiduel. Depuis 2014, l’usine dispose d’une capacité d’environ 4 000 tonnes de méthanol par an. Une goutte dans l’océan que représentent les quelques 80 millions de tonnes de méthanol produites chaque année, mais le procédé a déjà démontré sa viabilité.[3]

Des installations pilotes font leurs preuves

La société Carbon Clean Solutions Limited (CCSL) a développé un procédé efficace d’absorption du CO2 en utilisant un solvant innovant. Résultat : une efficacité comparable mais un procédé beaucoup moins cher, diminuant par 3 l’absorption d’une tonne de CO2 par rapport aux méthodes conventionnelles. Leur technologie a pu être testée et approuvée dans une dizaine de sites ces dernières années, du Royaume-Uni aux États-Unis, en passant par l’Allemagne, la Norvège ou encore les Pays-Bas. Forte de cette phase de tests réussie et du prix « Technology Pioneer » (technologie pionnière) au Forum économique mondial en 2015, CCSL a pu installer sa solution en 2016 dans une centrale à charbon en Inde, faisant de celle-ci la première au monde à récupérer 100 % de ses émissions de CO2. Les 60 000 tonnes de CO2 ainsi récupérées chaque année sont transformées en bicarbonate de soude, composant essentiel à la fabrication de verre, édulcorants, détergents, etc. Devant une telle réussite, Veolia s’est engagé en mars 2017 aux côtés de CCSL dans un partenariat visant à déployer cette technologie à grande échelle.[4]

Des projets académiques prometteurs

Les projets de recherche académiques s’accumulent également. En juillet 2019, des chercheurs de l’Université Paris-Diderot, en collaboration avec l’Université de Columbia (Vancouver), ont annoncé avoir surmonté certaines problématiques industrielles (matériaux couteux) en développant un procédé de recyclage basé sur l’utilisation de cobalt et d’eau.[5] Ce processus fonctionne à pression et température ambiante et transforme le CO2 en monoxyde de carbone (CO), molécule essentielle de l’industrie chimique. Outre son utilisation dans le domaine de la santé ou pour la production de carburant, le monoxyde de carbone peut également servir à produire du méthane (qui n’est autre que le gaz naturel) qui, lors de sa combustion, génère du CO2 ouvrant ainsi la voie à un cercle vertueux tant recherché.

Et une coordination des acteurs qui se renforce

Les acteurs s’engagent, sur l’ensemble de la chaîne de valeur. Fin 2017, de nombreux industriels (Total, Solvay, Engie, Suez, Saipem, etc.) et centres de recherche (CEA, IFPEN, Karlsruhe Institute of Technology, University College London, etc.) ont créé l’association CO2 Value Europe, visant à promouvoir le développement des technologies de récupération et réutilisation du CO2. L’association coopère déjà activement sur certains projets en Amérique du Nord et a même fait des émules avec la mise en œuvre d’une coopération similaire en Australie.[6]

 

Le recyclage industriel du CO2 en est donc encore à ses débuts, mais le développement de projets industriels[7,8] et le renforcement des coopérations indiquent qu’après des années de tests, la lutte pour le recyclage du CO2 est prête à passer un cap.

 

[1] https://www.sciencesetavenir.fr/fondamental/materiaux/des-chercheurs-mettent-au-point-un-dispositif-pour-recycler-le-co2-a-grande-echelle_136012
[2] https://www.veolia.fr/qui-sommes-nous/nos-engagements/nos-solutions-climat-en-france/le-havre-et-si-recyclait-le-co2
[3] https://phys.org/news/2018-11-co2-ingredients-fuel-plastics-food.html
[4] https://www.livingcircular.veolia.com/fr/industrie/une-nouvelle-solution-pour-capter-et-recycler-le-co2
[5] http://www.cnrs.fr/sites/default/files/press_info/2019-07/CP%20Marc%20Robert%20UP%20VDEF.pdf
[6] http://www.co2value.eu/ccu-can-play-role-to-de-fossilise-economy-2-3-2-3-2-2/
[7] https://www.gasworld.com/linde-basf-develop-new-process-to-recover-helium-and-co2/2017780.article
[8] https://www.usinenouvelle.com/article/air-liquide-investit-le-captage-de-co2.N884489

2020-03-13T17:01:13+02:00vendredi 13 mars 2020|Chimie - Matériaux - Procédés, Energie, Environnement|