Intégration énergétique et démonstrateur de recherche de voies membranaires pour la combinaison de la combustion en air enrichi et de la capture CO2 sur chaudières industrielles existantes – CO2 EnergiCapt

Le déploiement industriel rapide des technologies de captage et de stockage du CO2 (CSC) est un impératif afin d’assurer un effet de levier significatif sur les émissions à l’échelle planétaire ; de ce fait, la quasi-totalité des projets de CSC en cours à l’échelle pilote dans de nombreux pays adresse la problématique des points à fort tonnage d’émission (centrales thermiques, industries sidérurgiques et cimenteries notamment) et fait appel aux technologies de première génération (lavage aux amines pour captage en post-combustion et oxycombustion). La problématique des émissions relatives aux secteurs produisant entre 25 000 et 100 000 t/an de CO2, qui représentent une proportion significative du tonnage global, n’a pas encore été abordée à l’échelle pilote. Le projet CO2 EnergiCapt a pour objectif de combler cette lacune en développant la première réalisation pilote de captage du dioxyde de carbone dédiée aux unités de production de chaleur pour chauffage urbain comme première cible. Une solution technique de type première génération a été retenue pour le captage (absorption par solvant), avec pour ambition une minimisation du ratio CO2 eq émis/kWh. La combinaison entre l’amélioration des performances de combustion des installations existantes par une alimentation en air suroxygéné, l’intégration thermique du procédé de régénération du solvant, l’intensification de l’étape de captage en faisant appel à la technologie des contacteurs à membranes, la conception et la validation sur site d’un dispositif pilote intégré constitue les points forts et les originalités du projet qui s’appuie sur un consortium associant un industriel leader dans la technologie des chaudières pour les réseaux de chaleur urbains (LLT), une PME spécialisée dans la conception de pilotes membranaires (Polymem), deux laboratoires du CNRS possédant une expertise dans le domaine de la combustion (ICARE) et des procédés de captage du CO2 (LRGP), ainsi qu’un potentiel utilisateur de la technologie de grande envergure (CPCU) qui accueillera le démonstrateur de recherche. Les opérations de stockage et de valorisation du CO2, qui font l’objet de recherches spécifiques, ne sont pas comprises dans le périmètre du programme proposé. Ils seront néanmoins pris en compte dans la stratégie globale de l’étude. Les axes de recherche et de développement concerneront : l’augmentation du rendement énergétique des installations et l’optimisation de la séparation et du captage.