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CCUS : « Notre technologie permet de réduire les coûts » (Raphaël Huyghe, Ifpen)

News Tank Energies - Paris - Entretien n°319591 - Publié le 27/03/2024 à 11:15
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Raphaël Huyghe - ©  Ifpen

« Notre technologie de captage permet de réduire les coûts », déclare Raphaël Huyghe, responsable du programme Captage et stockage CO2 à l’IFP Énergies Nouvelles IFP Énergies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation et de formation dans les domaines de l'énergie, du transport et de l’environnement.• Création : 1944• Domaines… , à propos du système pour capter le carbone mis en place sur le site d’ArcelorMittal à Dunkerque (Nord), à News Tank le 27/03/2024.

Le procédé DMX est développé par l’organisme public de recherche et commercialisé par Axens.

« Les émetteurs de CO2 sont prêts à investir dans des usines de captage mais il faut que les infrastructures de transport et le stockage soient prêts également et que les coûts soient à peu près connus pour que toute la chaîne puisse jouer son rôle », ajoute-t-il.

« Des industriels, de toute typologie, discutent avec nous de cette solution pour réduire leurs émissions. Ce qu’ils attendent, c’est une certaine garantie sur les investissements qu’ils vont faire. On parle d’investissements lourds, pour des capacités de CO2 à capter importantes. Il nous faut une mobilisation générale à présent, y compris des pouvoirs publics », déclare Maxime Caillot, responsable du développement technologique CCU Carbon Capture & Usage  (capture et utilisation du CO2) chez Axens.

Détails sur le procédé DMX, chaîne de valeur, stratégie française du CCUS Carbon capture, utilization and storage - captage, stockage et utilisation du carbone  : Raphaël Huyghe et Maxime Caillot répondent aux questions de News Tank.


Comment accompagner les acteurs industriels dans leur décarbonation ? 

Défossiliser les usages du carbone et réduire les émissions »

Maxime Caillot : L’objectif est de défossiliser les usages du carbone et de réduire les émissions de CO2. Pour cela, nous travaillons sur plusieurs leviers : électrifier les procédés, comme les fours industriels, améliorer l’efficacité énergétique, par exemple en échangeant de la chaleur, capturer le CO2 des procédés qui en émettent de manière fatale, notamment chez les cimentiers et les sidérurgistes. 

Raphaël Huyghe : Dans le chemin vers la neutralité carbone en 2050, le rôle du CCUS sera de capter 1 Gt Giga tonne de CO2 par an en 2030 puis 6 Gt par an en 2050 dans le monde. Actuellement, 40 millions de tonnes sont captés par an. 

Pour capter ce carbone, vous avez lancé en avril 2023 un pilote industriel basé sur le procédé DMX sur le site d’ArcelorMittal à Dunkerque. Quels en sont les résultats ?

M.C. : Nous avons réalisé 6 000 heures de tests. La première promesse tenue, c’est d’avoir un procédé compétitif en matière de coût énergétique et de stabilité du solvant. Notre objectif, atteint, est d’avoir une consommation énergétique réduite de 25 à 30 % par rapport à un procédé utilisant un solvant conventionnel. 

Maxime Caillot - © Antoine Meyssonnier
Par ailleurs, le démonstrateur est opéré sous supervision humaine la journée mais il est en autonomie la nuit et le week-end, de sorte qu’une part de la supervision est automatisée. Nous traitons une fumée industrielle qui connaît des variations chimiques, mais malgré ces aléas, l’unité peut fonctionner, y compris sans supervision humaine.

R.H. : L’un des points importants, est que notre technologie de captage permet de réduire les coûts. Pour réduire la consommation énergétique qui est un point clef, nous faisons notamment appel à des innovations en s’appuyant sur nos compétences issues de technologies développées dans le passé dans le domaine du oil and gas. Le procédé est validé à l'échelle du démonstrateur et dans un contexte industriel. Le procédé est validé à l'échelle du démonstrateur et  dans un contexte industriel.

C’est un palier de franchi pour aller vers l’industrialisation. Les émetteurs de CO2 sont prêts à investir dans des usines de captage mais il faut que les infrastructures de transport et le stockage soient prêts également et que les coûts soient à peu près connus pour que toute la chaîne puisse jouer son rôle.

Comment fonctionne le solvant pour capturer le CO2 ?

M.C. : Dans une fumée industrielle issue de la combustion, il y a des composés chimiques susceptibles d’abîmer le solvant utilisé pour capter le CO2 de cette fumée. Nous avons trouvé un solvant résistant. Au contact du CO2, l’absorption est spontanée. Le gaz relâché à l’atmosphère est alors exempt de CO2.

Ensuite, nous faisons chauffer le solvant liquide dans un réacteur afin de procéder à la régénération du CO2 : on désolidarise le CO2 du solvant. Le coût énergétique est là. Et c’est une autre spécificité de notre solvant : il est démixant. On se retrouve, in fine, avec un effluent de CO2 relativement pur, qu’on va liquéfier puis transporter vers un centre de stockage, ou qu’on va réutiliser. Le solvant, lui, est réinjecté ; il tourne en boucle. 

Quelle est la finalité du CO2 capté ?

M.C. : L’un de nos objectifs est de défossiliser le carbone pour des usages divers et d’aller vers davantage de circularité du carbone. Il y a un coût énergétique associé à cette transformation du carbone. La molécule de CO2 contient du carbone et de l’oxygène. Or la plupart des molécules carbonées que l’on utilise possèdent du carbone et de l’hydrogène. Donc nous devons mettre de l'H2 Hydrogène dans la molécule de CO2 pour réhausser son niveau énergétique. Une bonne partie des besoins d'électrolyse de l’eau pour faire de l’hydrogène vert sera ainsi orienté vers le CCU pour faire, notamment, des e-fuels.

Un coût énergétique associé à la transformation du carbone »

Il y a plusieurs routes possibles pour la transformation du CO2. Aujourd’hui, on peut passer par exemple du CO2 au CO, via ce que l’on appelle la « reverse water-gas shift » (changement inverse eau-gaz) : on met de l’H2 au CO2 pour faire du CO, que l’on polymérise ensuite à travers la « synthèse de Fischer-Tropsch » [un procédé de production d’hydrocarbures à partir d’un gaz de synthèse, pouvant provenir de la biomasse] pour former des molécules carbonées, qui pourront être destinées à faire des e-carburants. 

C’est pour cela que la pureté du CO2, dans le cadre du projet DMX, importe autant. La pureté du CO2 requise dépend des applications, c’est-à-dire si le CO2 est destiné à être stocké ou pas, selon comment il est transporté, selon la sensibilité du catalyseur en aval, etc. L’avantage d’une technologie par absorption chimique aux amines c’est précisément la grande affinité du solvant avec le CO2

Le procédé DMX est testé dans le cadre d’un projet européen H2020 « 3D » et du projet DinamX. Quelles sont les différences ?

M.C. : À travers le projet 3D, il s’agissait de démontrer le procédé en lui-même, et son applicabilité au cas de la sidérurgie et, par extension, au transport et conditionnement de CO2. Le projet DinamX, lui, s’est intéressé à la partie exploitation des résultats et financement des opex. Il s’est davantage intéressé à la démonstration de ces résultats dans le cadre de deux cas d’application industrielle : une unité de valorisation énergétique des déchets et la production de chaux. Ces contraintes industrielles nous ont permis de gagner en compétence et d’avancer en connaissance. C’est important de travailler avec différents émetteurs de CO2.

L’enjeu : une mise en œuvre pratique à l'échelle industrielle »

Maintenant que ce type de pilotes a validé le concept et les technologies, l’enjeu est la mise en œuvre pratique à l'échelle industrielle. Des industriels, de toute typologie, discutent avec nous de cette solution pour réduire leurs émissions. Ce qu’ils attendent, c’est une certaine garantie sur les investissements qu’ils feront. On parle d’investissements lourds, pour des capacités de CO2 à capter importantes. Il nous faut une mobilisation générale à présent, y compris des pouvoirs publics.

Quelle est votre option sur la stratégie CCUS de la France ?

M.C. : L’une des propositions de la stratégie, ce sont les « contract carbon for difference ». Ils permettent de garantir un certain niveau de prix au CO2 et de s’affranchir des fluctuations qui sont intrinsèques au principe de marché. Cela peut permettre à une technologie de capture du carbone d'être ainsi rentable et inciter les industriels à se lancer. Pérenniser un prix du CO2 donne une garantie pour investir. 

Pérenniser un prix du CO2 donne une garantie pour investir »

Ensuite, il y a la question du développement de l’infrastructure pour transporter le CO2. Il faut notamment déterminer si cela doit se faire dans un hub en zone industrielle, avec de nombreux émetteurs et donc une mise en commun d’un système de transport - et à ce moment-là déterminer également qui le pilote. Et en bout de chaîne, évaluer les perspectives de stockage national ou européen. Tout cela doit se mettre en place pour que les projets voient le jour. Et nous avons besoin d’un décisionnaire pour prendre en charge la façon dont le CCUS s’organisera en France.

R.H. : La synergie entre les acteurs est fondamentale. Par ailleurs, c’est important que la France affirme sa volonté d’aller sur la chaîne technologique CCUS. La stratégie est échelonnée dans le temps et pose la question, notamment, de la souveraineté du stockage. Tout d’abord, elle suggère d’apporter des mécanismes financiers pour que les émetteurs et les responsables des infrastructures de transport investissent, et elle pose la question du stockage, avec un premier jalon en 2030 pour de l’export, puis d'être en capacité de stocker du CO2 sur le territoire national. La stratégie mettra tous les acteurs dans une dynamique. Nous sommes à un stade où les solutions existent et attendent d'être concrétisées grâce à un plan.

IFP Énergies Nouvelles (Ifpen)

IFP Énergies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation et de formation dans les domaines de l'énergie, du transport et de l’environnement.
Création : 1944
Domaines d’intervention :
- Climat, environnement et économie circulaire
- Énergies renouvelables
- Mobilité durable
- Hydrocarbures responsables
• Son financement est assuré à la fois par le budget de l’État et par des ressources propres, provenant de partenaires industriels
Implantation : 2 sites, à Rueil-Malmaison et à Lyon
Effectifs : 1 668 salariés, dont 1 111 chercheurs (2024)
Budget : 281,6 M€ de budget (2024)
Président : Pierre-Franck Chevet
Contact : Anne-Laure de Marignan, responsable presse et relations institutionnelles
Tél. : 01 47 52 62 07




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Fiche n° 13234, créée le 22/03/2022 à 17:21 - MàJ le 08/02/2024 à 11:34

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