Les scientifiques intensifient leurs efforts pour transformer les déchets de CO2 de l'industrie en produits chimiques tels que le méthanol dans le but de réduire les émissions et de fournir une nouvelle source de matières premières à utiliser dans le carburant, production de ciment et d'aliments.

Cela fait partie d'une stratégie visant à stopper le réchauffement climatique en réduisant la quantité de CO2 que nous rejetons dans l'air, puis en la réutilisant - une technique connue sous le nom de capture et utilisation du carbone (CCU).

Dans une installation gérée par Carbon Recycling International (CRI) à côté du pittoresque Blue Lagoon dans le sud-ouest de l'Islande, l'eau, l'énergie et les déchets de dioxyde de carbone d'une centrale géothermique voisine sont utilisés pour fabriquer du méthanol, qui peut être mélangé à de l'essence pour alimenter les voitures ou transformé en une gamme de produits chimiques.

« Nous prenons du CO2 initialement dissous dans la vapeur provenant du sous-sol et nous en réutilisons une partie comme matière première dans notre processus, " a déclaré Ómar Freyr Sigurbjörnsson, ancien directeur de recherche et aujourd'hui responsable des ventes et du marketing au CRI.

CRI a construit son usine de démonstration en 2012 et est devenue la première entreprise au monde à produire et à vendre du méthanol à partir de déchets de CO2. Depuis 2014, l'usine peut en fabriquer environ 4, 000 tonnes de méthanol par an, qui est vendu dans d'autres pays européens.

Ce montant est une goutte dans l'océan pour l'instant, puisqu'environ 80 millions de tonnes de méthanol sont produites chaque année. Grâce à un projet appelé Circle Energy, CRI mène une étude de faisabilité sur l'extension de ses opérations. CRI vise à construire des dizaines d'installations en Europe qui combinent des énergies renouvelables avec des déchets de gaz CO2 pour fabriquer du méthanol, à commencer par une installation beaucoup plus grande en Norvège, où il utilisera l'hydroélectricité pour en fabriquer 100, 000 tonnes de méthanol chaque année. Le plan est de commencer la construction bientôt et d'achever l'installation d'ici 2021.

Durable

Le processus de CRI est bien plus durable que la production de méthanol ordinaire. En Europe et aux États-Unis, la plupart du méthanol est fabriqué à partir de gaz naturel, alors qu'en Chine on utilise du charbon.

Le processus CRI démarre en utilisant l'énergie renouvelable pour électrolyser l'eau, qui est un moyen de briser les molécules d'H2O en oxygène et en hydrogène en utilisant l'électricité. L'hydrogène réagit avec le CO2 résiduel à l'aide de produits chimiques spéciaux appelés catalyseurs. Cela donne du méthanol, qui est composé de quatre atomes d'hydrogène, un de carbone et un d'oxygène. Le seul gaz résiduaire est l'oxygène, qui est émis dans l'air ou utilisé d'autres manières.

En Norvège, CRI utilisera des énergies renouvelables et des déchets de CO2 provenant de l'industrie voisine pour fabriquer du méthanol plus vert, qui entrera ensuite dans les peintures, plastiques, solvants, la colle, composants de carburant, et plus. Cette façon de fabriquer du méthanol réduit les émissions de carbone de 90 % par rapport à l'utilisation de combustibles fossiles.

« Nous sommes en mesure de vendre sur les mêmes marchés de carburant en Europe que les autres combustibles fossiles méthanol, mais nous obtenons un prix supérieur, " a déclaré Sigurbjörnsson.

Le méthanol peut également être stocké et transporté des sites de production d'énergie renouvelable vers les lieux de consommation. "Nous pouvons convertir l'énergie renouvelable en énergie chimique qui peut être stockée pendant longtemps, et il peut être déplacé sur de longues distances sans perdre d'énergie. Il présente ces avantages par rapport à la technologie de la batterie, " a déclaré Sigurbjörnsson.

IRC, qui a mis au point comment utiliser les gaz résiduels provenant d'industries telles que la sidérurgie et la sidérurgie, prévoit également de valoriser les déchets de CO2 des centrales électriques et des cimenteries.

"Nous prévoyons d'avoir plus de partenaires co-investissent avec nous, comme les compagnies d'électricité, entreprises chimiques et différentes industries, ", a déclaré Sigurbjörnsson. "Notre objectif est de développer la technologie, les licences et la vente de l'équipement qui va avec."

Cela peut réduire les émissions mais n'avalera pas tout le CO2 de l'industrie.

Signaler

Le récent rapport historique du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat a averti que le monde devait limiter la hausse des températures à 1,5 °C. Cela nécessite de nombreuses solutions et de multiples technologies.

« Puisque le secteur industriel émet 40 % de tout le dioxyde de carbone, nous essayons de le capturer de la cheminée et d'en faire quelque chose d'utile, " a déclaré le professeur Patricia Luis Alconero de l'UC Louvain en Belgique, qui vient de démarrer un projet ambitieux pour transformer les déchets de CO2 en produits chimiques utiles.

Son projet, CO 2 La vie, s'inspire de la nature. "Notre processus examine la manière dont la nature absorbe le CO2 à ses propres fins. Nous essayons de copier l'utilisation des enzymes par la nature, mais d'une manière plus efficace et qui utilise la technologie membranaire, " elle a dit.

La technologie actuelle de capture du carbone utilise des amines liquides, des produits chimiques chers et toxiques avec une grande affinité pour les molécules de CO2, mais le coût et la durabilité du processus sont préoccupants. Afin de produire de l'énergie et de capter le CO2 dans une centrale électrique à combustible fossile, par exemple, 30 % d'énergie supplémentaire doit être produite.

Membranes

Pour développer ce procédé membranaire, Le professeur Luis Alconero utilise des sels d'acides aminés et des enzymes qui captureront et convertiront les molécules de CO2 en produits chimiques utiles. Dans un deuxième temps, utilisant également des membranes, les produits chimiques seront cristallisés et récupérés sous forme de matériaux purs destinés à être utilisés par l'industrie.

"Ce procédé est flexible car selon les enzymes que nous utilisons, nous pouvons obtenir différents produits chimiques, " dit-elle. Les exemples incluent les sels de carbonate, tels que le carbonate de sodium ou de calcium, une matière première pour l'industrie du ciment, ou de glucose.

D'autres possibilités de grande valeur sont les composés purs qui pourraient être précieux pour l'industrie alimentaire. C'est le coût de transformation du CO2 en quelque chose d'utile et la valeur de ce matériau qui détermine si le processus coule ou nage.

"Le CO2 est un déchet, il doit donc s'agir d'un processus bon marché qui mène à un composant intéressant, " a déclaré le professeur Luis Alconero, qui vise à construire un système prototype.

"Notre objectif est d'apporter une solution plus respectueuse de l'environnement que les amines et aussi de résoudre les problèmes économiques, " elle a dit.