LE CO2, UN POLLUANT D’AVENIR ?

Alors que la technique de capture et de stockage géologique du CO2 fait débat, des chercheurs s’intéressent à d’autres voies de valorisation, chimiques et énergétiques, du dioxyde de carbone. Exemple à l’IFPEN, qui expérimente différents procédés. On ne le crie pas sur les toits, mais le CO2 est déjà utilisé comme matière première dans certaines industries. Il faut dire que cette exploitation reste marginale, comparée aux 30 Gigatonnes émises chaque année par les activités humaines à l’échelle du globe. Le marché mondial du CO2, qui concerne principalement la chimie (polycarbonates, solvants…) et l’industrie pétrolière, représente en volume inférieur à ce que la France émet annuellement. Néanmoins, la valorisation directe du gaz à effet de serre s’impose comme une solution d'avenir, en complément de la sobriété énergétique et du stockage géologique du CO2. L’IFP Energies Nouvelles a décidé de financer un programme de recherches sur le sujet. « Le but n’est pas d’éliminer le CO2 », précise Laurent Forti, de la direction scientifique de l’IFPEN, « mais de lui offrir une seconde vie. Ce gaz étant ensuite toujours réémis, sauf dans le cas d’une minéralisation, on se contente d’éviter de consommer un carbone fossile ». Electroréduction et photocatalyse L’organisme de recherche s’intéresse en particulier à deux voies destinées aux secteur de la chimie et de l’énergie : l’électroréduction : c'est le procédé inverse de la pile à combustible, puisqu’il consomme de l’énergie pour fabriquer un composé d’intérêt à partir d’un réactif. A ce stade, l’IFPEN dispose d’une unité pilote pour produire, à partir de CO2 et d’électricité, de l’acide formique, un intermédiaire chimique très répandu dans l’industrie. Les chercheurs travaillent sur le catalyseur métallique pour améliorer le rendement de la réaction ; la photocatalyse : l’énergie lumineuse et un catalyseur sont utilisés pour dégrader le dioxyde de carbone en produits énergétiques. L’IFPEN passe en revue les catalyseurs à même de réaliser la réaction. L’IFPEN s’engage enfin sur une troisième voie, qu’il souhaite mener main dans la main avec les industriels. « L’idée est de trouver chez des émetteurs importants de CO2 le gisement le plus intéressant en vue d’une valorisation, de leur apporter notre expertise en termes de génie des procédés, d’analyse économique et énergétique », explique Laurent Forti. Des partenariats sans doute indispensables pour lever les nombreux verrous économiques et technologiques (rendement, fiabilité, réponses aux standards du marché…) qui subsistent autour de la valorisation du dioxyde de carbone. La valorisation du CO2 consiste à transformer le CO2 en matière première pour différentes industries (chimie, agroalimentaire, etc.) ou en carburant. L'enjeu est double : recycler le CO2 en réduisant la consommation de matières premières fossiles et contribuer à réduire les émissions de CO2. La valorisation du CO2 vient ainsi compléter les autres solutions actuellement en développement (sobriété et efficacité énergétiques, captage et stockage géologique, développement des énergies renouvelables, etc.). Les voies de transformation chimique ou biologique du CO2 sont nombreuses ainsi que les débouchés industriels. IFPEN étudie déjà certaines de ces voies de valorisation (électroréduction, transformation photocatalytique, etc.), parallèlement à ses travaux dans le domaine du captage-stockage du CO2. IFPEN s'appuie, pour cela, sur ses compétences en catalyse, génie des procédés, analyse environnementale et économique, et biotechnologie. Reconnu comme concepteur et intégrateur de technologies, IFPEN proposera une approche globale pour l'analyse des différentes filières de valorisation. Celle-ci devra ainsi prendre en compte un certain nombre de critères environnementaux et technico-économiques : valeur de marché du CO2, variabilité du coût de l'électricité, volume de CO2 pouvant être traité, accès au CO2, concentration et pureté du CO2, etc. La possibilité d'utiliser de l'énergie non émettrice de gaz à effet de serre et à bas coût pour transformer le CO2 est également un élément déterminant pour garantir la rentabilité et la valeur environnementale de la valorisation du CO2. Le modèle économique à élaborer doit aussi s'appuyer sur des critères géographiques : localisation des sites émetteurs de CO2et des sites potentiels de transformation. La rentabilité des systèmes dépendra notamment de la proximité de ces sites et des synergies économiques et techniques rencontrées entre les différentes acteurs. L'objectif est de parvenir à mettre en place un système optimisé, une économie circulaire où "le déchet de l'un deviendrait la matière première de l'autre". A bientôt Ecofute.net