Extraire le CO2 de notre air, l’utiliser pour créer des carburants synthétiques

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La capture de carbone doit décoller, mais personne ne sait comment cela va se produire. Nous avons besoin d’innovation, scrutée, testée et financée. Jim Conca se penche sur une méthode d’extraction du CO2 directement de l’air qui est mise au point par l’ingénierie du carbone au Canada, soutenue par des investisseurs privés et des agences gouvernementales. Il est né de travaux universitaires à l’Université de Calgary et à l’Université Carnegie Mellon. Son système de « capture directe de l’air » peut éliminer une tonne de CO2 de l’air pour environ 100 today aujourd’hui. Conca décrit comment une usine peut capturer environ un million de tonnes de CO2 par an, de sorte que des dizaines de milliers seront nécessaires pour réduire le CO2 atmosphérique à des niveaux normaux; personne ne devrait être surpris par l’ampleur requise. En plus de cela, leur technologie « Air-carburant » utilise le CO2 pour produire des carburants synthétiques pour moins de 4/ / gallon (légèrement plus cher que les combustibles fossiles, mais similaire aux biocarburants). Des règles et des normes de carburant à faible émission de carbone peuvent les rendre très compétitifs avec n’importe quel carburant. Si vous voulez tuer deux oiseaux d’une pierre deux coups, un processus qui élimine le CO2 atmosphérique et l’utilise pour créer des combustibles hydrocarbonés pour déplacer les produits pétroliers semble un excellent moyen de le faire, conclut l’auteur.

Extraire le CO2 de l’air est l’un des meilleurs moyens d’inverser le changement climatique sans recourir à des technologies coûteuses, à des régimes fiscaux alambiqués ou empêcher des milliards de personnes d’obtenir l’énergie dont elles ont besoin pour avoir une bonne vie.

Si vous pouviez en faire de l’essence, du diesel ou du carburéacteur, vous feriez d’une pierre deux coups.Cette pierre est de l’ingénierie du carbone.

Comme nous ne parvenons pas du tout à réduire les émissions mondiales de carbone, il nous reste à utiliser nos énormes cerveaux, ce qui nous a amenés à ce problème en premier lieu, pour essayer de nous en sortir.

Conception d’un contacteur d’air d’ingénierie du carbone qui capturerait collectivement environ un million de tonnes de CO2 par an, soit l’équivalent des émissions annuelles de 250 000 voitures. / SOURCE: Ingénierie du carbone

Pensée radicale

Qu’il s’agisse de l’ingénierie solaire ou de l’ensemencement des nuages pour réduire le rayonnement solaire incident, du reboisement, de la capture et de la séquestration du carbone par la combustion de combustibles fossiles, de la fertilisation du fer océanique ou de la mise en place d’énormes miroirs dans l’espace, les humains pensent que nous pouvons contourner n’importe quel problème.

Et pour la plupart, nous pouvons. Nous avons juste besoin de choisir judicieusement pour ne pas aggraver les choses ou casser la banque.

La meilleure stratégie la plus directe, qui a le moins de mauvais effets secondaires, est d’éliminer directement le carbone de l’atmosphère et d’en faire quelque chose d’utile – comme du carburant – qui allégerait davantage la charge sur l’environnement.

Schéma du fonctionnement du système de capture directe d’air de Carbon Engineering. / SOURCE: Carbon Engineering

Basé au Canada, le système de capture directe de l’air de Carbon Engineering élimine directement le CO2 de l’atmosphère, le purifie et produit un liquide de CO2 comprimé prêt à l’emploi en utilisant uniquement de l’énergie et de l’eau. Ce CO2 peut être combiné avec de l’hydrogène généré par des combustibles non fossiles, pour produire des carburants hydrocarbonés à très faible intensité de carbone tels que l’essence, le diesel et le carburéacteur -A.

Le CO2 du pipeline peut également être utilisé à des fins industrielles, notamment la production d’acier et de béton, de revêtements et de fibres de carbone, ou la récupération assistée du pétrole.

Depuis son usine pilote de Squamish, en Colombie-Britannique, Carbon Engineering a développé et démontré avec succès ses technologies et élimine le CO2 de l’atmosphère depuis 2015 et le convertit en combustibles depuis 2017.

L’usine pilote de captage direct d’air de Carbon Engineering à Squamish, en Colombie-Britannique. /SOURCE : Carbon Engineering

Cette technologie n’est pas marginale, mais est soutenue par Bill Gates, Canadian Natural Resources Limited, Occidental Petroleum et Chevron, entre autres.

Élimination du CO2 à 100 $ / tonne

Actuellement, le système de capture directe de l’air de Carbon Engineering peut éliminer une tonne de CO2 de l’air pour environ 100 $. Les systèmes individuels devraient capturer environ un million de tonnes de CO2 par an, nécessitant quelques dizaines de milliers de systèmes pour suivre les émissions mondiales et réduire le CO2 atmosphérique à des niveaux normaux d’ici 2040.

Il y a un peu moins de 70 000 stations-service rien qu’aux États-Unis, ce n’est donc pas beaucoup pour sauver la planète.

Pour l’étape suivante, la technologie Air-carburant de Carbon Engineering produit des carburants de transport liquides synthétiques, tels que l’essence, le diesel et le Jet-A. Le procédé combine le CO2 capturé dans l’atmosphère grâce à leur système de capture directe de l’air avec de l’hydrogène pour produire des carburants hydrocarbonés.

Un membre du personnel de Carbon Engineering détient du carburant synthétique propre fabriqué à partir du système de capture directe de l’air de Carbon Engineering et de l’hydrogène séparé de l’eau. / SOURCE: Ingénierie du carbone

Ajouter de l’hydrogène pour produire des combustibles carbonés

Si l’hydrogène est produit à partir d’eau utilisant de l’énergie nucléaire ou renouvelable, le combustible est neutre en carbone. Et ces carburants sont compatibles avec les infrastructures de transport, les moteurs et les avions actuels.

Ces carburants peuvent actuellement être produits par ingénierie du carbone pour moins de 4 $ / gallon, ce qui les rend légèrement plus chers que les combustibles fossiles, mais similaires aux biocarburants. Les mandats bas carbone et les normes de carburant les rendent très compétitifs avec n’importe quel carburant.

Et les coûts continueront de baisser.

Petites unités, situées n’importe où

Mais contrairement aux biocarburants, le carburant CE ne prend pas beaucoup d’espace terrestre ou d’eau et est indépendant des conditions météorologiques ou de la situation géographique. Le carburant a également un indice de cétane élevé, peut être mélangé à des combustibles fossiles à n’importe quel degré et n’a pas les autres contaminants que les combustibles fossiles ont, comme le soufre, l’azote et les particules.

Faire du carburant à partir du CO2 extrait n’est pas seulement une barre latérale à cette approche. Cela pourrait également supprimer une partie de la nécessité de transporter des carburants dans le pays et dans le monde pour soutenir des missions stratégiques comme celles de nos forces armées.

Le carburant liquide et l’eau constituent la majorité de la masse transportée vers les forces militaires déployées. Le réapprovisionnement en carburant et en eau potable des troupes sur le théâtre coûte des vies, environ 4 vies pour 100 convois. Pour les réduire considérablement, notre armée veut déployer de petits réacteurs nucléaires dont le réapprovisionnement est une fois tous les plusieurs années ou plus.

Ces PRM pourraient également faire fonctionner les systèmes d’extraction de CO2 en combustible de Carbon Engineering dans des endroits où les énergies renouvelables ne sont pas réalisables, comme dans les sites éloignés et pour la plupart des missions militaires.

C’est exactement ce que veut faire la Marine nucléaire des États-Unis. Et ils peuvent utiliser l’énergie excédentaire des réacteurs nucléaires qui existent déjà sur leurs navires. Ils peuvent même séparer l’hydrogène de l’eau en utilisant le procédé cuivre-chlore, un procédé thermochimique pour lequel une étape nécessite de la chaleur à exactement la température du cœur d’un réacteur nucléaire (530 ° C) à bord d’un porte-avions. D’ailleurs, le CO2 peut également être extrait de l’eau de mer.

L’augmentation du CO2 atmosphérique résultant de l’utilisation d’hydrocarbures a également acidifié les océans dans une crise distincte du réchauffement climatique.

Alors ne serait-il pas agréable d’enlever une partie de cela et de refaire des hydrocarbures qui pourraient être utilisés pour déplacer des produits pétroliers comme l’essence qui ont contribué à provoquer cela en premier lieu.

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Le Dr James Conca est un scientifique de la terre et de l’environnement et un contributeur régulier au magazine Forbes

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