Couplage Catalyse et Electrolyse Haute Température pour la production d’Ethylène à partir de CO2 – CHEEC

Le but du projet CHEEC est d’intégrer à la chaîne de procédé Power-to-SNG une valorisation intermittente de l’oxygène et du méthane produits en proposant leur conversion catalytique en éthylène sur l’électrode à oxygène de l’électrolyse haute température (EHT). Des catalyseurs nanostructurés hautement cristallins, de taille, composition et propriétés de surface contrôlées seront synthétisés en continu par la technologie des fluides supercritiques (ICMCB). Le dopage des matériaux, de type pérovskite SrTiO3, sera étudié en site A et/ou en site B de façon à promouvoir soit la conductivité électronique soit la conductivité mixte ionique/électronique tout en exaltant l'activité catalytique en couplage oxydant du méthane. Les matériaux seront testés en OCM dans des conditions cohérentes avec une application EHT (ICPEES). Les anodes seront mises en forme sur des demi-cellules commerciales selon deux stratégies, pour les pérovskites ayant montré a la fois de bonnes aptitudes en catalyse et de bonnes propriétés de conductivité. La mobilité d’oxygène et la capacité à produire de l’éthylène seront étudiées sous potentiel (IC2MP) par couplage EHT de l'eau/OCM. La Preuve de Concept Technologique sera apportée (CEA) par le couplage coelectrolyse de l'eau et du CO2/OCM à grande échelle sur les deux cellules pour lesquelles l'anode synthétisée aura montré les meilleures performances en OCM couplé à l'EHT de l'eau. Le projet ouvre la route de la pétrochimie à partir d’électricité verte et de carbone non extrait en couplant valorisation chimique de CO2 et électrolyse. Un bilan énergétique global sera dressé.