Un nouveau procédé pour produire du méthanol de manière renouvelable
Le méthanol, ou alcool méthylique, est l’un des produits chimiques industriels les plus utilisés: il est indispensable à un grand nombre d’applications manufacturières. Le méthanol est également un combustible propre, souvent utilisé comme additif pour les combustibles fossiles classiques ou pour remplacer entièrement certains d’entre eux. Il est néanmoins fabriqué à partir de matières premières et de sources d’énergie fossiles, et sa production émet donc d’importantes quantités de gaz à effet de serre. Ces émissions sont soumises à d’ambitieuses réglementations européennes. Pour s’y conformer, l’industrie doit passer à une production renouvelable. Le projet Circlenergy, financé par l’UE, a mis au point un procédé permettant de fabriquer du méthanol à partir de matières et de sources d’énergie renouvelables. Circlenergy correspond à un projet de suivi de phase 2, dans le cadre de l’instrument PME, qui fait suite à un projet antérieur du même nom, financé par l’UE. Le nouveau projet a affiné le processus développé par l’équipe précédente, en l’adaptant à l’échelle industrielle et en augmentant sa flexibilité, tout en le préparant à la commercialisation.
Du CO2 capté et de l’hydrogène
Le processus central exclusif de Circlenergy a été baptisé Emissions-to-Liquids. «Comme matières premières, le processus a besoin de CO2, récupéré à partir de sources de combustion, ainsi que d’hydrogène, obtenu en décomposant de l’eau à l’aide d’électricité», explique Ómar Sigurbjörnsson, directeur des ventes et du marketing chez Carbon Recycling International. «Ces gaz sont combinés, comprimés et mis en contact avec un catalyseur à température et pression élevées, afin de former un mélange liquide de méthanol et d’eau. L’eau est ensuite extraite par distillation, sous l’effet de la chaleur, ce qui donne le produit final: du méthanol pur.» L’eau peut être réutilisée à d’autres fins. Le méthanol produit de cette façon (appelé e-méthanol) est chimiquement identique au méthanol classique et convient aux mêmes usages. La méthode de Circlenergy exploite toutefois des rejets de CO2 qui, sans cela, se répandraient dans l’atmosphère.
Utiliser de l’électricité verte
Le procédé consomme entre 10 et 11 MWh d’électricité par tonne de méthanol produite. Cette demande d’électricité est satisfaite à partir de diverses sources renouvelables, notamment les énergies solaire et éolienne. Ces sources sont plus efficaces que le charbon d’un point de vue thermique, et leur utilisation réduit encore davantage l’empreinte carbone de l’e-méthanol. Au début du projet, en 2019, le procédé se trouvait au niveau de maturité technologique 7 (TRL 7), un prototype de système ayant fait l’objet d’une démonstration en milieu opérationnel. Au cours du projet, les chercheurs ont fait évoluer la technologie jusqu’au TRL 8, ce qui signifie que le système est complet et qualifié. Le groupe est maintenant prêt à passer à l’étape finale. L’équipe de Circlenergy prévoit de construire une usine à grande échelle en Norvège, dont la construction débutera en 2022. Cette installation sera la plus grande usine de carburant synthétique au monde à utiliser des énergies renouvelables et des rejets de CO2. Ómar Sigurbjörnsson ajoute: «L’usine capturera environ 150 000 tonnes de CO2 chaque année, ce qui équivaut à mettre hors circulation 56 000 voitures fonctionnant aux combustibles fossiles.» L’usine produira également 100 000 tonnes d’e-méthanol par an, et générera son propre hydrogène en exploitant l’électricité produite de manière renouvelable. Avec deux autres usines prévues en Chine, l’équipe estime que d’ici 2024, la technologie développée sera utilisée pour produire un total de 500 000 tonnes de méthanol par an à partir d’émissions de CO2 recyclées. Les nouvelles usines produiront du méthanol de manière durable, et elles le feront en exploitant des rejets de carbone qui, sans cela, se retrouveraient dans l’atmosphère. Cela permettra de réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre.
Mots‑clés
Circlenergy, méthanol, carburant, e-méthanol, carbone, fabrication, rejets de carbone, matériaux renouvelables, Emissions-to-Liquids
