Peut-on transformer du CO2 en carburant ?

Les émissions de CO2 sont un véritable ennemi pour le climat et l'écologie. Elles ne cessent de grimper dans le monde. C'est pourquoi de nombreuses méthodes sont recherchées afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Dans l'Union européenne, l'objectif est d'atteindre la neutralité climatique d'ici à 2050. Il faut donc accélérer afin de capturer le CO2 et le stocker. Or, est-il possible de transformer le dioxyde de carbone en carburant ? SirEnergies vous en dit plus.

Comment capter le CO2 ?

De nombreuses techniques existent pour capturer le CO2 déjà présent dans l'atmosphère. Même si ce n'est pas la particule la plus présente (l'azote domine dans l'atmosphère), il est capital de réduire la présence du dioxyde de carbone, car il contient de la chaleur. C'est donc un enjeu de lutte contre le changement climatique.

Le captage direct du CO2 dans l'air

Connu sous l'acronyme DAC, ce dispositif demande une dépense énergétique très importante. Du fait de la faible présence de CO2 comparée à l'azote, il est difficile d'absorber toutes les particules de l'atmosphère.

C'est pourquoi d'importantes machines ont été mises en place. Elles consistent à aspirer l'air ambiant au travers d'imposants ventilateurs et font traverser cet air par un filtre qui contient des produits chimiques. Grâce à ces derniers, il est possible de conserver le CO2 concentré puis de le mettre en stock sous terre après un mélange avec de l'eau.

Ces installations ont cependant un certain coût et sont très peu nombreuses à l'heure actuelle. Même si la plus grande centrale de capture de CO2 a vu le jour en Islande, proche du volcan Fagradalsfjall en septembre dernier, il n'existe que 19 installations de ce genre partout dans le monde.

L'espoir est tout de même permis avec cette nouvelle usine baptisée Orca. En capturant le CO2 de l'air, cette dernière la transférera ensuite sur une installation voisine afin que celle-ci la stocke dans une couche de basalte. Le CO2 sera alors conservé de nombreuses années.

Le captage stockage du CO2

Cette technique est très prisée par les industriels qui y voient un intérêt de réduire leurs émissions de CO2. Appelé CCS (Carbon Capture ans Storage), ce dispositif existe depuis de nombreuses années, mais tend à se développer dans le futur. Deux techniques peuvent être appliquées afin de capturer le CO2 :

• le captage sur les fumées « post-combustion » : par cette méthode, il est possible de récupérer le CO2 en nettoyant les fumées créées par la combustion grâce à des produits chimiques.
• Le captage en oxycombustion : par l'intermédiaire de fumées plus concentrées, le CO2 est extrait plus facilement de la combustion réalisée avec de l'oxygène pur.

Il existe une troisième technique qui peut être très utile pour la transformation du CO2 en carburant. Il s'agit du CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage). Cette méthode reste tout de même au stade laboratoire.

Comment stocker le CO2 pour le conserver ?

Afin de stocker le CO2, certaines méthodes peuvent être très simples. En récupérant le gaz émis par les centrales thermiques ou les cheminées d'usine, il est possible de conserver le CO2 avec certains appareils puis de le séparer des autres gaz.

Une réaction chimique se créera ensuite lors de la compression afin de le liquéfier et de le conserver dans la roche pendant plusieurs milliers d'années. Cela peut cependant avoir un coût et engendrer certains risques pour la population. On peut notamment craindre l'apparition de séismes dus à la conservation de CO2 sous terre. Des fuites massives pourraient également engendrer une asphyxie humaine.

C'est pourquoi deux dispositifs sont à l'étude afin de conserver en toute sécurité ce gaz.

Les aquifères salins profonds

Il s'agit d'une formidable solution de stockage. Situés à de grandes profondeurs, ces réservoirs d'eau ont une capacité pouvant atteindre jusqu'à 10 000 Gt. Bien répartis sur toute la planète, il faut maintenant connaître la durabilité du stockage dans ces aquifères.

Les gisements d'hydrocarbures épuisés

Les chercheurs ayant étudié le sujet connaissent bien ces structures. Elles ont été très pratiques pour conserver le CO2 et pouvoir être réutilisées par la suite. Leur capacité de stockage est cependant limitée par rapport aux aquifères salins.

Comment transformer du CO2 en carburant ?

Du fait de sa nocivité pour l'environnement, le CO2 se doit d'être changé en un produit plus sûr. C'est pourquoi de nombreux chercheurs essaient de trouver des solutions afin de transformer le CO2 en un carburant. Cela s'avère particulièrement utile afin de remplacer les ressources fossiles par des énergies renouvelables.

La création de DME

C'est notamment le cas pour la réalisation de DME (diméthyle éther). Fort utile pour les poids lourds, ce carburant tente d'être obtenu par la conversion du CO2. Deux étapes sont nécessaires dans le but d'obtenir ce carburant :

• le gaz est hydrogéné afin d'obtenir du méthanol,
• le méthanol obtenu est ensuite déshydraté pour constituer le DME.

Afin d'effectuer ces deux étapes, les chercheurs ont tenté de concevoir un catalyseur hybride qui permet de réaliser à la fois l'hydrogénation et la déshydratation. Or, ils ont dû se résoudre à garder un catalyseur pour chaque étape pour obtenir le meilleur de leur carburant liquide. Le développement de systèmes catalytiques est en cours afin d'obtenir une conversion parfaite du CO2 en DME avec l'absorption de l'eau formée lors de la réaction chimique.

La photosynthèse d'une plante

Des chercheurs français sont également à l'étude pour trouver un moyen de créer un carburant avec le dioxyde de carbone. Ils ont pu réaliser la photosynthèse d'une plante.

Cette dernière permet en effet de capturer le CO2 afin de produire une matière organique. Grâce à cette photosynthèse, il a été possible de réaliser de l'éthylène. De l'éthanol pourrait être également possible à réaliser. Il faut cependant voir comment il est possible de bien stocker puis transformer le CO2 à une plus grande échelle.

Les moteurs alternatifs pour avion

D'autres chercheurs ont réfléchi à une idée beaucoup plus révolutionnaire : récupérer le dioxyde de carbone émis par les avions pour le transformer en carburéacteur, le tout en plein vol.

Cette équipe de chercheurs anglais a réussi dans son entreprise en créant ce système. Ce dernier permet de créer un carburant neutre en carbone. Des chercheurs canadiens avaient eux eu l'idée de capturer le CO2 de l'air pour le transformer en combustible synthétique.

Il existe ainsi de nombreuses idées afin de transformer le CO2 en carburant. Elles sont pour la plupart au stade de projet. Même si de nombreuses entreprises soutiennent ces idées, il va falloir encore de nombreuses années avant que l'un de ces projets prenne forme à grande échelle.

N'hésitez pas à lire notre article qui répond à une autre question : Est-il possible d'alimenter tout un pays en énergie renouvelable ?