En utilisant un nouveau concept de captage du CO2 utilisant une technologie de récupération de chaleur renouvelable, le besoin énergétique pour le captage du CO2 des cimenteries est réduit de trois quarts, s comme le montrent les calculs réalisés par SINTEF Industry en Norvège et Politecnico di Milano, Italie. Le système peut être installé dans toutes les installations industrielles qui émettent des gaz d'échappement contenant du CO2. Crédit :Thinkstock
Capter le gaz à effet de serre CO2 des procédés industriels comme la fabrication du ciment est un exercice exigeant et donc coûteux. Cependant, en introduisant une pompe à chaleur à énergie renouvelable dans le système de captage, l'énergie nécessaire au captage du CO2 est réduite des trois quarts.
Cela devrait être une bonne nouvelle pour le climat, puisque la fabrication du ciment est responsable de 6 % des émissions mondiales de CO2. C'est plus que la production combinée de tous les avions du monde. Entre autres, cela a incité le Parti de la gauche socialiste norvégien à lancer l'idée de créer un marché pour le ciment fabriqué à zéro émission.
La nouvelle technologie de nettoyage qui est lancée peut cependant être utilisée dans tous les procédés industriels qui émettent du CO2 dans les gaz d'échappement, comme la fabrication de ciment, métallurgie, l'incinération des déchets et les centrales électriques au charbon.
Combiner différentes technologies
Les calculs et la méthode proviennent de SINTEF Industry et Politecnico di Milano, qui a réussi à réduire la consommation d'énergie lors du captage du CO2 et du nettoyage (scrubbing) grâce à la technologie dite SARC. SARC signifie "Swing Adsorption Reactor Cluster". Il s'agit d'un procédé de captage du CO2 qui combine l'utilisation d'une pompe à chaleur et d'une pompe à vide pour réduire la consommation d'énergie lors de l'élimination du CO2 des gaz d'échappement.
En pratique, cela signifie que la chaleur générée lors de la réaction chimique qui a lieu lors du captage du CO2 est récupérée. Il est ensuite réutilisé dans le processus plus énergivore dans lequel le CO2 est libéré du produit chimique (l'adsorbant) qui a éliminé le CO2 lors de la première étape.
Crédits :Doghouse/Knut Gangåssæter
Cela se fait au moyen de la technologie des pompes à chaleur. De plus la désorption est soumise à une baisse de pression modérée, qui permet à la pompe à chaleur de fonctionner plus efficacement, et ainsi améliorer son efficacité énergétique. (Voir illustration)
Par conséquent, une grande quantité de chaleur est transférée entre les deux réacteurs dans le processus, et le coût énergétique est considérablement réduit.
Convient pour le rétrofit dans les installations existantes
Des tests sont toujours en cours pour déterminer quel adsorbant capte le CO2 le plus efficacement. Entre autres, des tests efficaces ont été réalisés en utilisant de la polyéthylèneimine (PEI) et des adsorbants à base de métaux alcalins, les deux sous forme de poudre.
La pompe à chaleur et la pompe à vide utilisées dans le processus SARC sont toutes deux alimentées en électricité. Cela facilite l'adaptation d'une installation de lavage aux sources d'échappement existantes si nécessaire, contrairement à de nombreuses autres technologies qui nécessitent une intégration thermique complexe ou une génération de vapeur supplémentaire.
Le SINTEF travaille actuellement à l'estimation du coût d'intégration de la technologie SARC dans trois industries spécifiques :la fabrication de ciment, la production d'énergie à partir de déchets et la production d'électricité au charbon. L'objectif est de démontrer le concept dans un nouveau projet financé par le programme CLIMIT.
CLIMIT est le programme national norvégien de recherche, développement et démonstration de la technologie pour la capture, gestion et élimination du CO2 dans le cadre de la production d'énergie à base de gaz à partir de combustibles fossiles.
