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2 Mar, 2024

Une usine de traitement de l’eau de mer captera 10 tonnes de CO2 et produira 300 kg de H2 par jour

Une usine de traitement de l’eau de mer captera 10 tonnes de CO2 et produira 300 kg de H2 par jour

Représentation de la plus grande usine d’élimination du dioxyde de carbone en mer, dont la construction est prévue à Singapour.

Après des programmes pilotes réussis, l’UCLA s’est associée à l’agence nationale de l’eau de Singapour et à d’autres organismes pour construire la plus grande usine au monde d’élimination du dioxyde de carbone en mer, capable d’éliminer 3 650 tonnes de gaz à effet de serre par an tout en produisant 105 tonnes d’hydrogène sans effet sur le carbone.

Selon la Banque mondiale, les émissions mondiales moyennes de dioxyde de carbone (CO2) en 2020 s’élevaient à 4,3 tonnes par habitant. C’est pourquoi des chercheurs de la Samueli School of Engineering de l’UCLA s’efforcent de piéger le CO2 atmosphérique dans les océans afin de le réduire.

Après le lancement réussi de deux systèmes pilotes d’élimination du CO2 à base d’eau de mer à Los Angeles et à Singapour en 2023, l’UCLA et sa start-up Equatic envisagent la prochaine phase du projet : une usine de démonstration à grande échelle d’une valeur de 20 millions de dollars, appelée Equatic-1. Le projet est soutenu par l’agence nationale de l’eau de Singapour, le Public Utilities Board (PUB), la National Research Foundation (NRF) de Singapour et l’Institute for Carbon Management (ICM) de l’UCLA.

« La mise à l’échelle des solutions d’élimination du carbone nécessite des technologies, des partenaires audacieux et engagés, ainsi qu’une attention particulière aux succès rapides et mesurables », a déclaré Gaurav Sant, professeur de développement durable à l’UCLA Samueli et directeur de l’ICM. « Nous avons eu beaucoup de chance de créer cette vision commune avec nos partenaires à Singapour afin d’étendre les solutions d’Equatic à l’échelle commerciale et dans le monde entier. »

Le procédé Equatic utilise l’électrolyse, en faisant passer un courant électrique dans l’eau de mer provenant d’usines de dessalement adjacentes. Il provoque des réactions chimiques qui décomposent l’eau en ses constituants, l’hydrogène et l’oxygène, tout en stockant en toute sécurité le CO2 dissous et atmosphérique sous forme de matériaux solides à base de calcium et de magnésium pendant au moins 10 000 ans. Le processus active et étend la capacité naturelle de stockage du CO2 de l’océan en éliminant le CO2 dissous tout en lui permettant d’absorber une plus grande quantité de ce gaz à effet de serre.

Une équipe de chercheurs et d’experts de l’ICM et d’Equatic se rendra sur le site de recherche et de développement de PUB à Tuas, dans l’ouest de Singapour, pour commencer à construire la plus grande usine au monde d’élimination du CO2 dans l’océan au cours des 18 prochains mois.

Equatic-1 sera construite en deux phases. Débutant en mars, la première phase est conçue pour éliminer une tonne métrique de CO2 par jour d’ici à la fin 2024. Début 2025, l’installation de neuf modules supplémentaires viendra compléter la deuxième phase. Avec 10 modules en fonctionnement, Equatic-1 devrait être en mesure d’éliminer 10 tonnes de CO2 par jour de l’eau de mer et de l’atmosphère. L’installation pilote de Singapour a été jugée performante après avoir éliminé 0,1 tonne de CO2 par jour ; Equatic-1 pourrait en éliminer 100 fois plus. La technologie pourrait également produire simultanément près de 300 kg d’hydrogène neutre en carbone par jour.

« Le système pilote mis en service en 2023 a fourni des données de performance essentielles pour justifier nos rendements d’élimination du dioxyde de carbone, nos taux de production d’hydrogène et les besoins énergétiques du processus », a déclaré Dante Simonetti, cofondateur d’Equatic et directeur associé de l’ICM. « Les résultats ont permis de définir la voie à suivre pour la conception et l’ingénierie d’Equatic-1 sur la base des performances de mise à l’échelle confirmées par le système pilote ».

PUB s’est fixé pour objectif de parvenir à des émissions nettes nulles d’ici 2045 en adoptant une approche en trois volets : remplacer les combustibles fossiles par de l’énergie solaire renouvelable, investir dans la recherche et le développement pour réduire l’énergie requise dans les processus de traitement de l’eau, et capturer et éliminer le carbone libéré dans l’atmosphère.

« Nous sommes heureux de poursuivre notre collaboration avec UCLA et Equatic pour développer une solution qui présente des synergies potentielles avec l’usine de dessalement de PUB », a déclaré Chee Meng Pang, directeur de l’ingénierie et de la technologie de PUB. « À PUB, nous croyons fermement que les avancées technologiques, réalisées en partenariat avec le monde universitaire et le secteur privé, sont la clé pour relever les défis complexes posés par le changement climatique ».

La conception modulaire d’Equatic-1 réduit les risques habituellement associés à la mise à l’échelle des innovations technologiques. Le système utilisera également des anodes sélectives, récemment mises au point avec le soutien de l’Agence pour les projets de recherche avancée sur l’énergie (ARPA-E) du ministère américain de l’énergie, afin de produire de l’oxygène tout en éliminant le sous-produit chloré indésirable créé lors de l’électrolyse de l’eau de mer. Cela ouvre une nouvelle voie vers l’élimination du dioxyde de carbone à l’échelle de la gigatonne avec la coproduction d’hydrogène – un carburant propre essentiel à la décarbonisation des transports et des applications industrielles.

https://samueli.ucla.edu/ucla-institute-for-carbon-management-and-equatic-to-build-the-worlds-largest-ocean-based-carbon-removal-plant-in-singapore/

https://data.worldbank.org/indicator/EN.ATM.CO2E.PC