Le captage et stockage de CO2 (CCS) va s’avérer une arme indispensable dans la lutte contre le réchauffement climatique. C’est pour améliorer ces procédés que Total s’est engagé dans un partenariat avec la start-up britannique Cambridge Quantum Computing (CQC) spécialisée dans… le calcul quantique. L’objectif : développer des algorithmes quantiques permettant d’améliorer les matériaux utilisés pour le captage de CO2.
"Nous cherchons à formuler des matériaux jouant le rôle d’éponges, explique David Nevicato, responsable du programme de recherche sur le captage, la valorisation et le stockage du CO2 du groupe. Le défi est de formuler un matériau composé de pores nanométriques capables de retenir le CO2 mais aussi de le libérer avec une faible consommation énergétique."
Essais in silico
Mais quel est le rapport entre ces matériaux et le calcul quantique ? "Il permet de simuler précisément des systèmes moléculaires complexes, avance Philippe Cordier, directeur du programme calcul scientifique et intelligence artificielle. En associant cela avec plusieurs briques technologiques, comme de l’IA, nous pouvons trouver la structure ayant les meilleures propriétés."
Le quantique permet donc de réaliser in silico, virtuellement, des essais jusqu’alors effectués en laboratoire car trop complexes pour être calculés par un supercalculateur classique.
Au moins dix ans
Le partenariat avec la start-up britannique a vocation à concevoir les algorithmes qui serviront à formuler ces nouveaux matériaux. En utilisant un simulateur quantique du français Atos, Total prépare les calculs qui seront ensuite réalisés sur une machine réelle. "Le jour où les ordinateurs quantiques seront fonctionnels, nous aurons une avance de phase", développe Marie-Noëlle Semeria, directrice de la R&D du groupe.
Signé pour une durée initiale de deux ans, le partenariat a vocation à s’étendre. "Il faut au moins dix ans pour produire un matériau de ce type à échelle industrielle, avance la directrice de la R&D. Ces nouveaux simulateurs vont permettre de raccourcir cette durée."
Cinq fois plus petit
Outre un temps de calcul considérablement réduit – entrainant un gain de consommation énergétique – le quantique ouvre un nouveau champ des possibles. "Cela nous ouvre des horizons que nous ne pouvons pas imaginer, abonde Marie-Noëlle Semeria. Le point d’arrivée de ces travaux ne sera pas forcément celui que l’on attendait au départ."
Si les résultats de ces recherches sont encore inconnus et lointains, leur objectif est annoncé : diviser par cinq la taille des équipements de CCS et par deux leurs coûts d’investissement et d’opération.
