L'Université technique (TU) de Darmstadt a mis en place une usine pilote pour tester des méthodes innovantes pour le captage de dioxyde de carbone (CO2) moins consommatrices d'énergie et moins coûteuses que les approches antérieures. Bernd Epple, chef de l'Institut des systèmes et techniques énergétiques (EST) de la TU de Darmstadt, ainsi que ses 26 collaborateurs, explorent les méthodes de "carbonate looping" et de "chemical looping" pour la capture de CO2.
L'Union européenne soutien le projet à hauteur d'1,1 million d'euros au titre du Fonds de recherche du charbon et de l'acier. Le Ministère fédéral allemand de l'économie et de la technologie (BMWi) ainsi que divers partenaires industriels sont aussi impliqués dans le projet, pour une aide totale de plus de 7 millions d'euros.
Le captage et stockage du carbone (CSC) est considéré comme l'une des principales technologies qui permettraient de réduire les émissions libérées par la combustion de carburants fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel) et de mener à la construction d'usines écologiques. Néanmoins, les premières approches pour stocker le CO2 nécessitaient beaucoup d'énergie et des frais supplémentaires, soulevant ainsi des questions sur leur efficacité et leur acceptation.
Les deux nouvelles méthodes pour la séquestration du carbone analysées dans l'usine pilote de l'Institut EST de la TU de Darmstadt permettraient d'éliminer la quasi-totalité des émissions de CO2, sans recours à un supplément d'énergie et en entraînant une faible augmentation des coûts de fonctionnement, expliquent les chercheurs. La TU-Darmstadt a construit un nouveau hall expérimental de 20 m de haut sur son campus de Lichtwiese pour abriter son usine pilote, qui a été construite en 20 mois. Lors des premiers essais, la centrale a déjà prouvé son aptitude à capturer du CO2.
Les deux méthodes étudiées utilisent des substances naturelles et réduisent de moitié l'énergie actuellement nécessaire pour le captage du CO2 : La méthode de "carbonate looping" utilise le calcaire pour lier le CO2 provenant des gaz de combustion qui passent dans des cuves de l'usine dans un réacteur. Le CO2 pur en résultant est libéré dans un second réacteur et peut être stocké.
L'avantage de cette méthode est que les usines actuelles peuvent être adaptées à ce nouveau procédé. Pour les nouvelles usines, la méthode permet de séquestrer le CO2 sans perte d'efficacité énergétique. Une combustion à double étape sans émission de flamme génère des gaz d'échappement contenant uniquement du CO2 et de la vapeur d'eau. Ce CO2 peut être capturé et stocké.
La méthode de "chemical looping" permet de capturer le CO2 presque sans perte énergétique. Un courant de gaz de combustion contenant uniquement du CO2 et de la vapeur d'eau est produit par une combustion sans flamme et à deux étages. Cette méthode permet à la fois de capturer et de stocker le CO2.
La technique CSC appliquée à la production d'énergie dans les centrales au charbon pourrait trouver des applications au niveau international, selon Mark Weinmeister, Secrétaire d'Etat du Ministère de l'environnement d'Hesse. En effet en Chine, une centrale au charbon est reliée chaque semaine au réseau, ce qui rend urgent le développement d'une technique de séparation du CO2.
