{"id":10341,"date":"2021-11-04T13:50:42","date_gmt":"2021-11-04T12:50:42","guid":{"rendered":"https:\/\/www.umweltperspektiven.ch\/?p=5054"},"modified":"2022-02-09T11:06:44","modified_gmt":"2022-02-09T10:06:44","slug":"co2-kann-zur-wertvollen-ressource-werden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.organisator.ch\/fr\/sustainability\/2021-11-04\/co2-kann-zur-wertvollen-ressource-werden\/","title":{"rendered":"Le CO2 peut devenir une ressource pr\u00e9cieuse"},"content":{"rendered":"
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L'un des plus grands d\u00e9fis de notre \u00e9poque est de r\u00e9duire la concentration de dioxyde de carbone (CO2<\/sub>) et d'autres gaz \u00e0 effet de serre dans l'atmosph\u00e8re. C'est la seule fa\u00e7on d'arr\u00eater le changement climatique. Pour cela, il ne suffit pas de r\u00e9duire rapidement les \u00e9missions de l'industrie, des transports et des m\u00e9nages. Pour atteindre \u00e0 temps les objectifs climatiques fix\u00e9s - comme le montrent de nombreuses analyses -, nous devons en outre injecter activement du CO2<\/sub> ou le capturer \u00e0 la source pour le rendre inoffensif.<\/p>\n

Une question importante est de savoir ce qu'il advient alors de ce gaz \u00e0 effet de serre. Une possibilit\u00e9 consiste \u00e0 l'enfermer pour ainsi dire. C'est ce que l'on fait d\u00e9j\u00e0 dans les projets CCS (Carbon Capture and Storage) et le CO2<\/sub> dans des r\u00e9servoirs souterrains tels que des gisements de gaz naturel ou de sel vid\u00e9s. L'autre option est de stocker le CO2<\/sub> comme mati\u00e8re premi\u00e8re - appel\u00e9 CCU (Carbon Capture and Utilization). Il peut soit servir directement d'agent extincteur, de r\u00e9frig\u00e9rant ou d'engrais. Il est toutefois plus int\u00e9ressant de l'utiliser comme mati\u00e8re premi\u00e8re pour d'autres produits.<\/p>\n

Des \u00e9tudes ant\u00e9rieures men\u00e9es notamment par le PSI ont montr\u00e9 que le monoxyde de carbone (CO) et l'acide formique (HCOOH) sont des produits particuli\u00e8rement prometteurs, car ils sont assez faciles \u00e0 produire \u00e0 partir du dioxyde de carbone : avec de l'eau, par \u00e9lectrolyse. L'acide formique sert par exemple d'antirhumatismal en m\u00e9decine ou de produit de d\u00e9capage et d'impr\u00e9gnation dans l'industrie du textile et du cuir. Le monoxyde de carbone est par exemple utilis\u00e9 comme agent r\u00e9ducteur lors de la fusion des minerais - mais il peut surtout \u00eatre utilis\u00e9 avec de l'hydrog\u00e8ne pour produire des carburants synth\u00e9tiques. Et ces derniers sont consid\u00e9r\u00e9s comme tr\u00e8s prometteurs, car ils peuvent remplacer le diesel, l'essence et le k\u00e9ros\u00e8ne issus de sources fossiles et sont neutres en termes de CO2<\/sub>-sont neutres.<\/p>\n

Le PSI fait beaucoup de recherche dans ce domaine : en collaboration avec l'Empa, l'Institut de recherche sur les mat\u00e9riaux et la technologie du domaine des EPF, l'institut a lanc\u00e9 au d\u00e9but de cette ann\u00e9e l'initiative SynFuels, qui est soutenue par le Conseil des EPF. En outre, le PSI a \u00e9t\u00e9 le chef de file du Centre de comp\u00e9tences de la Conf\u00e9d\u00e9ration pour la recherche sur le stockage de l'\u00e9lectricit\u00e9 et de la chaleur (SCCER Heat and Electricity Storage). Ces deux initiatives ont rendu possible la recherche de l'\u00e9tude actuelle.<\/p>\n

Dans le cadre de cette \u00e9tude, les chercheurs du PSI, en collaboration avec des coll\u00e8gues internationaux, ont maintenant examin\u00e9 si l'\u00e9lectrolyse du CO2<\/sub> en CO ou HCOOH peut \u00eatre exploit\u00e9e de mani\u00e8re \u00e9conomiquement rentable et si elle produit plus de CO2<\/sub> qu'elle n'en produit par ses propres besoins \u00e9nerg\u00e9tiques. En d'autres termes, le proc\u00e9d\u00e9 peut-il rapporter de l'argent tout en servant de source de CO2<\/sub>-Comment prot\u00e9ger le climat avec un puits de carbone ?<\/p>\n

Simulation de six usines d'\u00e9lectrolyse diff\u00e9rentes<\/strong><\/p>\n

Tout d'abord, les chercheurs autour du premier auteur Bernhard Pribyl-Kranewitter - doctorant au laboratoire d'\u00e9lectrochimie du PSI pendant l'\u00e9tude - ont parcouru la litt\u00e9rature scientifique \u00e0 la recherche de donn\u00e9es sur les syst\u00e8mes d'\u00e9lectrolyseurs \u00e0 basse temp\u00e9rature les plus efficaces pour la production de CO et de HCOOH. \"Nous avons s\u00e9lectionn\u00e9 les quatre meilleurs designs pour la production de monoxyde de carbone - y compris un d\u00e9veloppement interne brevet\u00e9 du PSI - ainsi que les deux meilleurs designs pour la production d'acide formique\", explique Pribyl-Kranewitter. Les chercheurs ont ensuite construit et mod\u00e9lis\u00e9 virtuellement de grandes installations \u00e9lectrochimiques pour la production des deux produits chimiques pour chacune des architectures cellulaires. \"Nous avons utilis\u00e9 des logiciels de simulation parfois tr\u00e8s complexes afin de pouvoir repr\u00e9senter les performances des cellules \u00e0 l'\u00e9chelle industrielle de la mani\u00e8re la plus r\u00e9aliste possible\".<\/p>\n

Dans leurs simulations, les chercheurs ont envisag\u00e9 deux sc\u00e9narios : Le premier se basait sur la technique actuelle et supposait une production de 75 tonnes de CO ou de HCOOH par jour. Le deuxi\u00e8me sc\u00e9nario, optimiste, postule que la technique s'am\u00e9liorera dans les ann\u00e9es \u00e0 venir et que des progr\u00e8s seront r\u00e9alis\u00e9s au niveau de certains param\u00e8tres importants et de la production totale possible. Il simulait 100 tonnes par jour. Les deux sc\u00e9narios supposent une dur\u00e9e de vie de 25 ans pour les installations.<\/p>\n

Le r\u00e9sultat des simulations : L'acide formique peut \u00eatre produit de mani\u00e8re rentable dans les deux sc\u00e9narios, dans des cellules dites microfluides. Toutefois, sa production g\u00e9n\u00e8re plus de CO2<\/sub> qu'elle n'en consomme. Cela est principalement d\u00fb \u00e0 la consommation d'\u00e9nergie relativement \u00e9lev\u00e9e : l'acide formique se pr\u00e9sente sous la forme d'un liquide en solution dans l'eau et doit \u00eatre s\u00e9par\u00e9 par un proc\u00e9d\u00e9 \u00e0 forte consommation d'\u00e9nergie pour pouvoir \u00eatre utilis\u00e9. En m\u00eame temps, la production n\u00e9cessite moins de CO2<\/sub> que pour la m\u00eame quantit\u00e9 de monoxyde de carbone. Le mix \u00e9lectrique actuel de l'UE, qui repose encore pour plus de la moiti\u00e9 sur des sources d'\u00e9nergie fossiles, \u00e9met 235 grammes de CO2<\/sub> par kilowattheure. En tant que taxe sur le CO2<\/sub>-La production d'acide formique ne pourrait servir de puits qu'\u00e0 partir d'une valeur inf\u00e9rieure \u00e0 137 grammes par kilowattheure. En d'autres termes, la part des \u00e9nergies renouvelables doit encore augmenter consid\u00e9rablement avant que l'\u00e9lectrolyse du CO2<\/sub> \u00e0 l'acide formique a un effet positif sur le climat.<\/p>\n

Le monoxyde de carbone a d\u00e9j\u00e0 le potentiel de devenir une source de CO2<\/sub>-la d\u00e9pression<\/strong><\/p>\n

Pour la production de monoxyde de carbone dans les syst\u00e8mes de cellules alcalines utilis\u00e9s \u00e0 cet effet, une valeur inf\u00e9rieure \u00e0 346 grammes par kilowattheure suffit d\u00e9j\u00e0, car le produit se pr\u00e9sente sous forme de gaz et peut \u00eatre facilement s\u00e9par\u00e9. \"La production de monoxyde de carbone a donc d\u00e9j\u00e0 le potentiel de r\u00e9duire les \u00e9missions de CO2<\/sub>-Thomas Justus Schmidt, chef de projet et responsable du domaine de recherche Energie et environnement au PSI. \"Et celui-ci sera encore plus grand si la part des \u00e9nergies renouvelables dans le mix \u00e9lectrique augmente\". Toutefois, dans le sc\u00e9nario de base, aucune architecture de cellule ne permettait de produire du monoxyde de carbone de mani\u00e8re rentable, la cellule d'\u00e9lectrolyse d\u00e9velopp\u00e9e au PSI pr\u00e9sentant ici le potentiel le plus \u00e9lev\u00e9. En revanche, dans le sc\u00e9nario optimiste, les quatre architectures ont obtenu un r\u00e9sultat positif, et celle du PSI un r\u00e9sultat m\u00eame meilleur que celui d'une des cellules produisant de l'acide formique. \"M\u00eame si ces r\u00e9sultats sont d\u00e9j\u00e0 positifs, le potentiel \u00e9conomique de notre architecture cellulaire n'est pas encore \u00e9puis\u00e9\", explique Pribyl-Kranewitter. Les chercheurs esp\u00e8rent en outre que les co\u00fbts des catalyseurs et des membranes diminueront.<\/p>\n

\"Les r\u00e9sultats de l'\u00e9tude sont tr\u00e8s prometteurs\", souligne Schmidt. La production de monoxyde de carbone a montr\u00e9 en moyenne une am\u00e9lioration de 22 pour cent dans le sc\u00e9nario optimiste par rapport \u00e0 la production d'acide formique. Cela signifie que si la technique continue \u00e0 se d\u00e9velopper et que les prix se r\u00e9duisent comme pr\u00e9vu, le monoxyde de carbone pr\u00e9sente en fin de compte le plus grand potentiel pour une utilisation \u00e9conomique et \u00e9cologique du dioxyde de carbone. \"Sa production peut apporter une contribution importante au tournant \u00e9nerg\u00e9tique, car il s'agit d'une technologie dite \u00e0 \u00e9missions n\u00e9gatives\", explique Schmidt. D'autant que le march\u00e9 est ici bien plus important que celui de l'acide formique. La production mondiale de CO \u00e9tait de 210 gigatonnes en 2015, celle de HCOOH de seulement 0,76 m\u00e9gatonne en 2019, soit seulement une fraction. \"Nous devrions donc nous concentrer sur le d\u00e9veloppement de la technologie du CO2<\/sub>-\u00e9lectrolyse pour la production de monoxyde de carbone\", recommande Schmidt. \"Et poursuivre l'acide formique comme alternative\".<\/p>\n

\u00a0<\/em><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Eine der gr\u00f6ssten Herausforderungen unserer Zeit ist es, die Konzentration von Kohlendioxid (CO2) und anderen Treibhausgasen in der Atmosph\u00e4re zu verringern. Nur so k\u00f6nnen wir den Klimawandel aufhalten. Dazu ist es nicht nur notwendig, die Emissionen von Industrie, Verkehr und Haushalten rapide zu senken. Um die beschlossenen Klimaziele rechtzeitig zu erreichen \u2013 das zeigen viele […]<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":5055,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_yoast_wpseo_focuskw":"CO2-Elektrolyse","_yoast_wpseo_metadesc":"In einer neuen PSI-Studie zeigen Forschende, dass die CO2-Elektrolyse profitabel sein und einen Beitrag zum Klimaschutz leisten kann.","articlekey":"","footnotes":""},"categories":[580],"tags":[932,1956,460],"class_list":["post-10341","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-sustainability","tag-co2-elektrolyse","tag-psi","tag-studien"],"acf":[],"yoast_head":"\nCO2 kann zur wertvollen Ressource werden - Organisator<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"In einer neuen PSI-Studie zeigen Forschende, dass die CO2-Elektrolyse profitabel sein und einen Beitrag zum Klimaschutz leisten kann.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.organisator.ch\/fr\/sustainability\/2021-11-04\/co2-kann-zur-wertvollen-ressource-werden\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"fr_FR\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"CO2 kann zur wertvollen Ressource werden - 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