Recycler le dioxyde de carbone de l'océan

Des îles solaires flottantes pour produire du méthanol

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Teaserbild-Quelle: Romande Energie
Recycler le dioxyde de carbone de l'océan

Papier, métaux, verre - le monde recycle autant que possible. Alors pourquoi ne pas déclarer le gaz à effet de serre dioxyde de carbone (CO2) comme un produit recyclable?

Des chercheurs de l'ETH Zurich, du Paul Scherrer Institute et des universités de Zurich, Berne et de Norvège, ainsi qu'une équipe de l'Empa, viennent de montrer, chiffres à l’appui, que les îlots de méthanol solaire pourraient produire à long terme suffisamment de carburant pour que toute mobilité dans le monde soit neutre en CO2. Il est en effet tout à fait réalisable, au milieu des océans, de produire de l'hydrogène à partir de l'énergie solaire, pour être converti sur place en méthanol à partir du CO2 extrait de l'eau de mer.

Du soleil à l'électricité en passant par l'hydrogène et le méthanol

L'idée est basée sur des îlots solaires, c'est-à-dire des plates-formes flottantes équipées de systèmes photovoltaïques. Mais, une simple centrale solaire au milieu des eaux ne fait pas sens dans la mesure où l'énergie solaire ne peut être stockée et transportée que dans de mauvaises conditions. Cependant, le méthanol liquide  ainsi que le méthane gazeux peuvent être produits à partir de dioxyde de carbone et d'hydrogène. L'idée des chercheurs est que les matières premières peuvent être obtenues directement de l'océan ou y être produites.

Il existe déjà de grandes installations de conversion de l'hydrogène et du CO2 en carburant, dont la plate-forme de démonstration "move" sur le campus de l'Empa à Dübendorf.

La question se pose donc : pourquoi impliquer la mer ? Pourquoi ne pas, comme le font les usines existantes, extraire le CO2 de l'air ? La réponse est simple : l'espace requis pour un approvisionnement mondial en carburant serait énorme. "Une surface d'environ 170 000 km2 serait nécessaire pour répondre à la demande annuelle de transport mondial de marchandises, explique Andreas Borgschulte du département Advanced Analytical Technologies de l'Empa. Le meilleur moyen d'y parvenir serait d'utiliser des systèmes d'énergie solaire en mer, une zone inutilisée qui n'appartient à personne. Le CO2 peut également être extrait de l'air en mer, mais une alternative attrayante serait d'utiliser la concentration en CO2 environ 125 fois plus concentré de l'eau de mer pour la récolte du dioxyde de carbone."

Plus de possibilités pour le méthanol

Dans les installations existantes, le CO2 extrait de l'atmosphère est principalement utilisé pour produire du méthane, ce qui serait également possible sur les îles solaires. Cependant, au cours de leurs réflexions, les chercheurs ont décidé de produire un combustible liquide parce qu'il est plus facile à transporter. En outre, le méthanol peut être utilisé non seulement comme carburant, mais aussi pour fabriquer d'autres produits chimiques, tel que des précurseurs pour la production de polymères.

Cependant, une telle "île de méthanol" a son prix : la construction d'une telle usine chimique sur l'océan coûterait environ 80 millions de dollars US. Il s'agirait d'environ 70 îles photovoltaïques d'un diamètre d'environ 100 m2 et d'un navire équipé d'installations d'électrolyse et de synthèse. Il en résulterait une superficie totale d'environ 550 000 m2. Mais une seule grappe est loin d'être suffisante pour atteindre un bilan de CO2 nul. Au total, 170 000 îles de ce type seraient nécessaires pour recycler autant de CO2 que ce qui est actuellement émis.