30 Mars 2018  |  Environnement
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 01/2018

Capter le CO₂ dans l’air et le recycler

L’entreprise zurichoise Climeworks a développé un module permettant de filtrer le CO dans l’air. Le produit absorbant est ensuite utilisé sous forme d’engrais dans des serres agricoles voisines. La société exploite depuis mai 2017, la première installation commerciale au monde dans ce domaine.

Depuis le toit de la centrale de revalorisation des déchets de l’Oberland zurichois (KEZO) à Hinwil, la vue sur la plaine verdoyante est à couper le souffle. Qui pourrait croire que sur ce bâtiment, une installation filtre le CO2 de l’air ambiant ? Composée de dix-huit modules collecteurs, elle est aussi haute que quatre conteneurs de cargo.
Cette réalisation de l’entreprise zurichoise Climeworks effectue ce qui n’était jusqu’à présent possible qu’à petite échelle: filtrer en quantités industrielles le CO2 présent dans l’air – une première mondiale. La méthode s’appelle «Direct-Air-Capture» – ou méthode DAC.
 
L’installation montée sur le toit de la centrale de revalorisation des déchets de l’Oberland zurichois (KEZO) à Hinwil, filtre le COpompé dans l’air et l’agrège de manière à pouvoir ensuite le réutiliser dans l’agriculture. (Photo: Office fédéral de l’énergie)
 
 
Des ventilateurs aspirent l’air au travers d’un filtre
Seul 0,04 % de notre air est composé de dioxyde de carbone. Le système de Climeworks filtre le CO2 pompé dans l’air et l’agrège de manière à pouvoir ensuite le réutiliser sous forme concentrée.
L’installation est dotée de ventilateurs qui aspirent l’air au travers d’un filtre, afin d’en absorber le CO2. Ce gaz y est lié chimiquement, tandis que le module restitue l’air pauvre en CO2 dans l’environnement. En quelques heures, le filtre est gorgé comme une éponge.
 
Un concentré destiné à l’agriculture
Les chambres de filtration des collecteurs sont fermées et chauffées à 100 °C environ. Le concentré de CO2 se détache du filtre pour être aspiré et réutilisé. Ce produit est revendu à des industriels ainsi qu’à des serres agricoles voisines, sous forme d’engrais. La chambre s’ouvre à nouveau, le ventilateur se remet en marche et le cycle de filtration recommence. Un collecteur de CO2 peut effectuer jusqu’à cinq cycles par jour. L’installation produit en tout jusqu’à 2500 kg de CO2 par jour, soit 900 t/an.
«Avec cette installation pilote, nous démontrons que la méthode DAC de capture directe de l’air est également possible à cette échelle», explique Valentin Gutknecht, porte-parole de Climeworks. La jeune entreprise espère également acquérir ainsi de nouvelles connaissances pour ses futurs projets.
 
Utilisation des rejets thermiques de la KEZO
L’installation pilote de Hinwil a été mise en service fin mai 2017. Pour couvrir ses besoins énergétiques et thermiques, Climeworks table sur la durabilité: l’installation tire l’électricité et la chaleur qu’il lui faut pour fonctionner, directement de la centrale KEZO. Chaque tonne de CO2produite correspond à 2500 à 2800 kWh de rejets thermiques et 350 à 450 kWh d’électricité.
 
Des collecteurs fabriqués à Oerlikon
Les collecteurs de CO2 sont fabriqués depuis 2016 dans une usine de Zurich Oerlikon. Ici aussi, l’entreprise pense durabilité. Une analyse a montré que 100 t de CO2 absorbées dans l’air produisent moins de 10 t d’émissions grises dans la fabrication, l’exploitation et l’élimination des modules. Jusqu’à présent, Climeworks estime leur durée de vie à dix ans.
 
Autres domaines d’application - les carburants synthétiques
Climeworks voit d’autres domaines d’application pour le CO2, dans l’industrie des boissons ou encore dans les transports, par exemple. «En utilisant le CO2 présent dans l’air pour faire du carburant synthétique, nous pouvons rendre neutres du point de vue du CO2, des domaines qui étaient auparavant plutôt dommageables au climat», affirme Valentin Gutknecht. À l’avenir, ces carburants pourraient faire voler des avions à faible taux d’émissions. Un projet serait en phase de planification en Norvège, avec des modules Climeworks pour fabriquer des carburants synthétiques.
Yasmine Calisesi, responsable du Programme pilote et de démonstration et du Programme-phare de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN), souligne également le potentiel des collecteurs de CO2 dans le domaine de la mobilité. «Dans le futur, cette technologie pourrait jouer un rôle important dans la fabrication durable de carburants», déclare-t-elle. L’OFEN soutient ainsi, depuis 2014, le projet qui sera évalué en 2018 au terme de sa première année d’exploitation.
 
Des retours positifs
Avec son système, Climeworks peut déjà se prévaloir de quelques réussites. «Nous avons suscité un très grand intérêt médiatique au niveau international. En outre, nous avons déjà monté dix installations pour différentes utilisations à l’étranger. Elles servent à la recherche ou encore à des fins commerciales, notamment dans l’industrie automobile ou dans l’énergie», indique Valentin Gutknecht.
 
Atteindre les objectifs climatiques
En octobre de cette année, l’une de ces installations a été mise en service en Islande. Elle va encore un peu plus loin, en injectant dans le sol, le CO2 absorbé où, grâce à ses propriétés géologiques, il se minéralise et reste stocké de façon permanente. Ce processus permet d’atteindre un bilan CO2 net négatif. C’est le but que s’est fixé Climeworks à long terme. Valentin Gutknecht précise: «Pour atteindre nos objectifs climatiques, nous devons aussi tenir compte du CO2 négatif.»
 
Source: ENERGEIA, novembre 2017
 
Selina Zehnder
Office fédéral de l’énergie
3003 Berne
Tél. 058 462 56 11
 
Climeworks AG
8050 Zurich
Tél. 044 533 29 99
www.climeworks.com


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