Réduire les gaz à effet de serre produits par le chauffage et l’industrie
Le projet e-CODUCT, financé par l’UE, développe une technologie révolutionnaire pour produire des produits finis écologiques commercialisables, le monoxyde de carbone (CO) et le soufre (S), à partir du dioxyde de carbone (CO₂) et du sulfure d’hydrogène (H₂S). La technologie en question, un réacteur catalytique électrothermique alimenté par des sources d’énergie renouvelables, permettra de passer de procédés chauffés aux combustibles fossiles à des procédés chauffés à l’électricité pour le traitement des gaz acides dans plusieurs secteurs. Aujourd’hui, le chauffage et l’industrie sont responsables du rejet de grandes quantités de CO₂ dans l’atmosphère, mais au-delà des quelque deux gigatonnes séquestrées naturellement chaque année, le captage et le stockage du CO₂ dans des réservoirs souterrains par des moyens techniques sont limités. En outre, seules de faibles quantités de CO₂ sont valorisées par l’industrie, et les technologies garantissant la circularité, la réduction des émissions et la valorisation de quantités importantes de CO₂ font défaut. Le mélange de CO₂ et de H₂S, ou gaz acide, généré par les raffineries et d’autres processus industriels est actuellement traité par une méthode appelée procédé Claus. Il implique la récupération du soufre dans les flux gazeux riches en H₂S et nécessite l’utilisation supplémentaire de gaz combustible pour les sources dont la concentration en H₂S est inférieure à 55 %. Pour les approches thermocatalytiques ou électrocatalytiques de la réduction du CO₂, le CO₂ doit être très pur, ce qui requiert une séparation adéquate du gaz acide.
Relever les défis actuels
Aucune des technologies existantes à ce jour ne permet de réduire simultanément le CO₂ et le H₂S. Les principaux défis actuellement rencontrés dans la conversion du CO₂ sont les flux dont la composition comprend d’autres gaz acides et l’inefficacité environnementale des réacteurs. e-CODUCT les relève en électrifiant la conversion chimique simultanée des composants des gaz acides (CO₂ et H₂S) en CO, la molécule de base, et en S commercialisable. La nouvelle technologie du projet permettra de valoriser les gaz acides en deux étapes en convertissant le CO₂ et le H₂S en sulfure de carbonyle (COS) dans un réacteur à lit fixe, puis en convertissant le COS en CO et en S à l’aide d’un réacteur électrothermique à lit fluidisé. Grâce à cette solution qui traite simultanément le CO₂ et le H₂S, e-CODUCT amorcera le passage des procédés de traitement des gaz acides chauffés aux combustibles fossiles à des procédés chauffés à l’électricité, ce qui contribuera à améliorer les performances environnementales de l’industrie et des raffineries européennes. Les travaux visant à atteindre cet objectif sont déjà bien avancés. Les tâches techniques ont commencé par l’optimisation de la réaction de conversion du CO₂ en COS, et l’accent a été mis sur l’ingénierie des catalyseurs et l’optimisation de la réaction entre le CO₂ et le H₂S. Le réacteur a été mis en service, et le premier échange technique sur les réacteurs à réaction, les réacteurs discontinus et les réacteurs à flux continu a été mis en place. Une proposition de conception de réacteur a également été soumise pour la conversion de COS en CO à l’aide d’un lit fluidisé électrothermique. Le site choisi pour l’installation de l’usine pilote est l’usine chimique de Melamin en Slovénie. Le projet e-CODUCT (Fast-response Electrically heated catalytic reactor technology for CO2 reDUCTion) prendra fin en août 2025. Pour plus d’informations, veuillez consulter: site web du projet e-CODUCT
Mots‑clés
e-CODUCT, gaz acide, dioxyde de carbone, CO₂, sulfure d’hydrogène, H₂S, monoxyde de carbone, CO, énergie renouvelable, réacteur catalytique électrothermique
