Projet CATALPA
Captage CO2 faible température et électrifiée
Projet coordonné par Université de Pau et des pays de l’Adour
Durée de 4 ans
2,65 millions d’euros de budget
5 doctorants, 54 mois de post-doc, 5 brevets attendus et 15 publications dans des revues internationales attendues
Contexte et enjeu
Le captage du CO2 est une solution clé pour la décarbonisation des industries, en particulier celles dont les émissions sont difficiles à réduire et concentrées. Cependant, les coûts, les performances et la pénalité énergétique des procédés de captage du CO2 freinent leur déploiement. Il est également nécessaire d’adapter le milieu de séparation et le processus de captage au type et à la quantité d’effluents gazeux à traiter.
Objectifs scientifiques
L’objectif du projet CATALPA est d’investiguer de nouvelles façons de diminuer l’empreinte énergétique et carbone des procédés de capture de CO₂. La principale pénalité énergétique de la capture de CO₂ est la régénération du support de séparation de CO₂, qu’il soit solide ou liquide. Cette pénalité prend souvent la forme d’énergie thermale qui implique souvent une augmentation de la production de CO₂. Même si ce CO₂ est capturé, cela augmente la quantité de CO₂ transportée et stockée, ce qui accroît également le coût d’évitement du CO₂.
Deux différentes méthodes seront explorées dans ce projet pour réduire la pénalité énergétique :
L’intégration d’énergie décarbonée pour accompagner l’usage dédié d’énergie thermique et le faire décroître.
La réduction de la régénération spécifique d’énergie fondée sur un milieu innovant de séparation.
La première méthode implique de trouver le juste équilibre entre la capacité, la sélectivité et la régénération spécifique d’énergie, tout en s’assurant que la solution proposée réponde aux critères environnementaux relatifs à la volatilité, la toxicité et la dégradabilité des produits.
La seconde méthode implique d’apporter de l’énergie décarbonée au milieu de séparation de manière efficace afin de substituer ou réduire l’utilisation d’énergie thermique à haute température. L’ambition est d’utiliser moins d’énergie thermique ou de diminuer la température de celle-ci à un niveau rendant possible l’usage de faible température, c’est-à-dire inférieure à 100 degrés, pour faire décroître le coût de l’énergie et rendre possible l’utilisation d’énergie à partir des déchets.
Le but de ce projet est de proposer des milieux et procédés innovants de séparations, impliquant les hydrates de gaz, les matériaux-cadre organométalliques, les solvants et carbones ajustés, modifiés ou activés, ainsi que les solvants eutectiques profonds et les solvants de précipitation. Certains de ces procédés, comme la régénération de sorbants ou d’électrodialyse, permettant l’usage d’électricité décarbonée et ainsi la diminution de l’empreinte carbone.
Milieux innovants de séparation pour des procédés de capture du CO₂ à faible empreinte carbone, gestion de l’activation énergétique alternative pour la régénération des procédés de capture du CO₂, évaluation techno-économique des solutions innovantes en comparaison des procédés de référence de capture de CO₂ et gains attendus.
Le consortium
IFPEN, Laboratoire des Fluides Complexes et leurs Réservoirs LFCR (CNRS – Université de Pau et des Pays de l’Adour/Total Energies), Institut des Matériaux Poreux de Paris IMAP (CNRS, ENS, SPCI), Laboratoire Environnement Dynamique Territoires Montagnes EDYTEM (CNRS, Université Savoie Mont Blanc), Institut de Chimie de Clermont Ferrand ICCF (CNRS, Université Clermont Auvergne)
Résultats intermédiaires
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