C’est l’accomplissement de plus de quinze années de développement par les équipes de l’IFPEN : un an après son installation sur le site sidérurgique d’Arcelor Mittal, le pilote de démonstration 3D du procédé de captage du CO2 DMX a livré des résultats prometteurs, et est désormais prêt à passer à la commercialisation.
Un CO2 pur à 99,9%
En particulier, le solvant aux amines utilisé a démontré son efficacité pour la séparation du CO2 des fumées industrielles, tout en restant stable. « Après plus de 6000 heures de test, il n’a pas subi de dégradation, tout en ayant des performances remarquables : pour 100 grammes de CO2 présent dans les fumées au départ, on peut capter 90 grammes ou plus, pour une pureté pouvant aller jusqu’à 99,9% », explique Vania Santos-Moreau, cheffe de projet 3D à l’IFPEN.
Ce n’était pas gagné : comme le précise Maxime Caillot, responsable du développement des technologies de capture du CO2 chez Axens, filiale industrielle dont la vocation est de commercialiser les procédés qui sont développés par IFPEN : « Ce type de solvant est connu depuis plus de 70 ans, mais jusqu’à présent, les cas d’applications se faisaient dans des conditions particulières, à haute pression, avec une teneur importante en CO2, et sans oxygène. Actuellement, on cherche à récupérer ce CO2 dans des proportions beaucoup plus faibles, à pression quasiment atmosphérique, et en présence d’oxygène et autres impuretés. Il y avait donc un enjeu majeur sur la stabilité du solvant, car les solvants aux amines sont très sensibles à l’oxygène et peuvent se dégrader rapidement en sa présence ».
Jusqu'à 30% d'énergie économisée par rapport aux autres procédés
Outre sa grande stabilité, le procédé consomme jusqu’à 30% de moins d’énergie que les autres procédés déjà commercialisés. Tout se joue au moment du relargage du CO2 absorbé par le solvant, selon Maxime Caillot : « Pour le libérer, nous utilisons une colonne de régénération du solvant qui fonctionne grâce à de la vapeur d’eau ou de l’électricité. Pour certaines applications, et c’est le cas d’Arcelor Mittal, il est possible de récupérer la chaleur fatale pour la transformer en vapeur. Même les sources de chaleur à basse température peuvent être mises à profit en optimisant le schéma, de sorte à minimiser le besoin net en énergie ».
Le CO2 ainsi collecté est soit stocké, soit réutilisé dans d’autres procédés. Quant au reste des gaz, « si c’est des fumées industrielles, elles peuvent être réémises dans l’atmosphère de manière sûre puisqu’on a retiré le gaz le plus contributeur au réchauffement climatique. On s’assure que les fumées répondent aux normes environnementales en vigueur, comme pour tout procédé émetteur de fumées. S’il s’agit en revanche de gaz industriel, comme c’est le cas pour les hauts fourneaux, il va retourner dans l’usine pour être utilisé par exemple pour le chauffage ou pour produire de l’électricité », ajoute le spécialiste.
Un procédé facile à opérer
Enfin, dernier point fort de la solution DMX, mis en évidence pendant cette année de test : son opérabilité. « L’unité est en effet opérée la journée en présence de techniciens, et en fonctionnement automatique la nuit et le week-end », indique Vania Santos-Moreau.
Si pour le moment, le pilote, qui prend la forme d’un tour de 26 mètres, n’a été testé que sur un site sidérurgique, la technologie pourra à terme être déployée aussi bien sur des unités de valorisation énergétique de déchets, dans la pétrochimie ou encore dans la cimenterie, assez facilement. « Le pilote nous a permis de valider les règles d'extrapolation, finalement, et notamment tous les outils internes qui nous permettent d'évaluer, de faire des calculs de performance pour ensuite s'adapter aux cas industriels pour lesquels on sera sollicités, et avoir une unité qui soit la plus performante d'un point de vue énergétique », d’après Maxime Caillot. Ces résultats ouvrent donc la voie à la commercialisation, d’ici à quelques semaines, à la fin officielle de la démonstration sur le site de Dunkerque. Un produit pour lequel Axens a déjà reçu un certain nombre de sollicitations.
