Contexte et enjeux

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Contexte du projet

L'un des plus importants défis auxquels notre société est confrontée aujourd'hui est la réduction de la concentration dans l'atmosphère de dioxyde de carbone (CO2), le principal gaz à effet de serre qui influence le climat en contribuant au réchauffement de la planète. Les émissions de CO2 sont à la fois d'origine naturelle et anthropique, cette dernière étant le résultat des activités humaines, principalement liées au secteur agricole, industriel, aux transports et à l'habitat. Le CO2 joue un rôle particulier dans le cycle du carbone car il est sa forme la plus oxydée et un composé quasi inerte. Les activités humaines basées presque exclusivement sur l'oxydation/combustion émettent trop de CO2 pour que les écosystèmes puissent l'absorber, déséquilibrant ainsi le cycle du carbone et provoquant une augmentation inexorable de la concentration de CO2 dans l'atmosphère.

Trois leviers sont actuellement en place pour contenir, voire réduire, la concentration de CO2 dans l'atmosphère : la réduction des émissions de CO2, le captage et le stockage permanent du CO2 (CSC), et le captage et la réutilisation du CO2 par sa transformation chimique pour boucler le cycle du carbone. C'est sur ce dernier levier, à savoir le captage et l'utilisation du carbone (CCU), qu'il faut agir. C’est sur la capture et l'utilisation du carbone (CCU), que notre projet se concentre. DefiCO2 a pour objectif de développer des technologies disruptives qui permettront des applications à grande échelle, tout en garantissant leur impact positif sur l'environnement et a l'avantage de créer un cercle vertueux grâce aux principes de l'économie circulaire, avec des effets positifs sur la croissance et le développement mondiaux.

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Questions scientifiques, technologiques et méthodologiques, enjeux socio-économiques

La valorisation du dioxyde de carbone (stratégie de captage et d'utilisation du CO2, CCU) consiste à considérer le CO2 comme une matière première qui peut être captée et utilisée pour synthétiser un certain nombre de produits (carburants, produits chimiques de base, briques chimiques industrielles...). Cette approche devrait donc permettre de réduire l'empreinte carbone des processus industriels ou énergétiques. Cependant, la molécule de CO2 est une molécule très stable, difficile à capter, à activer et à transformer. En effet, séparer le CO2 des autres gaz, le décomposer ou le lier à tout autre support nécessite beaucoup d'énergie !

Le piégeage du CO2 est coûteux en termes d'énergie

Il est plus rentable de le capter à des sources ponctuelles (grandes centrales énergétiques à base de carbone, industries fortement émettrices de CO2, etc. ) que de l'extraire de l'air car sa faible concentration (environ 400 parties par million) rend le processus coûteux. Différentes technologies sont actuellement développées, notamment l'absorption, l'adsorption, le bouclage chimique, la séparation des gaz par membrane ou l'hydratation des gaz. Mais elles souffrent toutes d'un coût énergétique élevé et donc d'un impact environnemental insatisfaisant.

Manque de technologies disponibles pour la transformation industrielle du CO2

Actuellement, l'approche CCU n'est pas disponible commercialement, car la technologie n'est tout simplement pas disponible, à l'échelle, dans le monde entier. L'approche CSC est déjà disponible au niveau industriel, mais elle a été développée dans un climat d'urgence avec des solutions à court terme. En revanche, le CCU représente une stratégie à plus long terme, plus durable, et contribue à l'engagement politique de développer un secteur industriel basé sur l'économie circulaire.

Absence de vision sociotechnique et économique commune

Pour que la valorisation du CO2 soutienne l'économie circulaire et neutre sur le plan climatique, il est essentiel de définir des lignes directrices permettant une compréhension commune de la manière d'évaluer les impacts environnementaux des technologies CCU afin de concevoir un cadre politique approprié, d'évaluer les propositions, d'éviter l'utilisation d'indicateurs non pertinents et de définir des mesures de partage des risques afin de développer un financement approprié pour le développement technologique tout au long de la chaîne de valeur.

Publié le 30 janvier 2023

Mis à jour le 2 mars 2023