Le carburant propre de Carbon Engineering, synthétisé à partir du dioxyde de carbone capturé dans l'air et de l'hydrogène séparé de l'eau. Crédit : Ingénierie du carbone
Un jour, l'essence que vous achetez peut retracer son héritage au dioxyde de carbone extrait directement du ciel plutôt qu'au pétrole pompé du sol. En éliminant le dioxyde de carbone émis de l'atmosphère et en le transformant en carburants frais, Les ingénieurs d'une entreprise canadienne ont démontré un moyen évolutif et rentable de réduire considérablement l'empreinte carbone des transports en perturbant le moins possible les véhicules existants. Leurs travaux paraissent le 7 juin dans la revue Joule.
"Le dioxyde de carbone généré par captage direct dans l'air peut être combiné à une séquestration pour l'élimination du carbone, ou il peut permettre la production d'hydrocarbures neutres en carbone, qui est un moyen de prendre des sources d'énergie sans carbone à faible coût comme l'énergie solaire ou éolienne et de les canaliser vers des carburants pouvant être utilisés pour décarboniser le secteur des transports, " dit l'auteur principal David Keith, fondateur et scientifique en chef de Carbon Engineering, une entreprise canadienne de captage du CO2 et de carburants propres, et professeur de physique appliquée et de politique publique à l'Université Harvard.
La technologie de capture directe de l'air fonctionne presque exactement comme ça en a l'air. Des ventilateurs géants attirent l'air ambiant en contact avec une solution aqueuse qui capte et piège le dioxyde de carbone. Grâce au chauffage et à une poignée de réactions chimiques familières, ce même dioxyde de carbone est réextrait et prêt pour une utilisation ultérieure - en tant que source de carbone pour la fabrication de produits chimiques précieux comme les carburants, ou pour le stockage via une stratégie de séquestration de choix. Ce n'est pas seulement de la théorie :l'installation de Carbon Engineering en Colombie-Britannique réussit déjà à capturer le CO2 et à produire du carburant.
Contacteur d'air pilote de Carbon Engineering, construit à partir du même ensemble de composants de tour de refroidissement et de philosophie de conception qui sera utilisé à l'échelle commerciale. Crédit : Ingénierie du carbone
L'idée de la capture directe de l'air n'est pas nouvelle, mais la mise en œuvre réussie d'une usine pilote de travail évolutive et rentable l'est. Après avoir effectué une analyse complète du processus et calculé les chiffres, Keith et ses collègues affirment que la réalisation de la capture directe de l'air à grande échelle coûtera environ 94 à 232 $ par tonne de dioxyde de carbone capturée, qui se situe dans la partie inférieure des estimations allant jusqu'à 1 $, 000 par tonne dans les analyses théoriques.
Ce prix est suffisamment bas pour utiliser la capture directe de l'air pour commencer à lutter contre environ 20 % des émissions mondiales de carbone résultant de la conduite, en volant, camionnage, et d'autres moyens de faire circuler les personnes et les biens. « L'électricité solaire et éolienne est intermittente ; nous pouvons prendre cette énergie directement à partir de grandes installations solaires ou éoliennes sur de grands sites où elle est bon marché et l'appliquer pour récupérer et recycler le dioxyde de carbone en un nouveau carburant, " Keith dit, ajoutant que "Faire des carburants faciles à stocker et à transporter facilite le défi d'intégrer les énergies renouvelables dans le système énergétique."
Les carburants résultants, y compris l'essence, diesel, et carburéacteur, sont compatibles avec les infrastructures de distribution et de transport de carburant existantes. Grâce à des intensités de carbone de cycle de vie ultra-faibles, ils constituent une voie prometteuse pour réduire les émissions de carbone dans les transports lourds et d'autres secteurs du système énergétique exigeants et difficiles à électrifier.
Ce rendu montre la conception de contacteur d'air proposée par Carbon Engineering. Cette unité serait l'une des nombreuses qui capteraient collectivement 1 million de tonnes de CO2 par an. Crédit : Ingénierie du carbone
Des siècles d'émissions de carbone humaines non contrôlées signifient également que le dioxyde de carbone atmosphérique est une matière première pratiquement illimitée pour la transformation en nouveaux carburants. "Nous n'allons pas manquer d'air de sitôt, " ajoute Steve Oldham, PDG de Carbon Engineering. « Nous pouvons continuer à collecter le dioxyde de carbone avec la capture directe de l'air, continuer à ajouter la production d'hydrogène et la synthèse de carburant, et continuez à réduire les émissions grâce à cette voie AIR TO FUELSTM. »
Keith et Oldham sont convaincus qu'ils ont réduit les risques de mise à l'échelle en mettant en œuvre la capture directe de l'air à des coûts raisonnables à l'aide d'équipements industriels standard. Cela signifie que toutes les pièces sont en place pour passer à des usines pleine grandeur capables d'en fabriquer 2, 000 barils de carburant par jour, soit un total de plus de 30 millions de gallons par an dans toutes les usines. La commercialisation de telles centrales permettrait à la capture directe de l'air de réduire les émissions des transports en connectant les énergies renouvelables à faible coût aux carburants de transport à faible teneur en carbone en utilisant la voie AIR TO FUELSTM de Carbon Engineering.
"Après 100 années-personnes d'ingénierie pratique et d'analyse des coûts, nous pouvons affirmer avec certitude que si la capture de l'air n'est pas une solution magique et bon marché, c'est une technologie viable et constructible pour produire des carburants neutres en carbone dans un avenir immédiat et pour éliminer le carbone à long terme, " dit Keith.
