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Carbonloop : le biochar comme accélérateur de la décarbonation de l’industrie

Posté le par Benoît CRÉPIN dans Matériaux, Biotech & chimie

Misant sur une technologie brevetée permettant la production de chaleur et d’électricité, mais également d’hydrogène à partir de biomasse, la start-up Carbonloop ambitionne d’accélérer la décarbonation de l’industrie. Le sous-produit de ce procédé n’est en effet autre que le biochar, un résidu solide considéré comme un puissant puits de carbone.

Claire Chastrusse, directrice générale de Carbonloop

Un « nouvel or noir ». C’est ainsi que Claire Chastrusse, directrice générale de Carbonloop, décrit le biochar, un charbon issu de la pyrolyse de biomasse dont la production reste pourtant, aujourd’hui, tout à fait marginale en France. « Le marché français du biochar n’est pas du tout développé. Il reste très peu connu et a pris beaucoup de retard par rapport aux pays voisins comme l’Allemagne. Il n’existe pour l’heure que deux producteurs hexagonaux, qui font de petites quantités. Et en l’absence d’acheteurs, nous n’avons pas de marché à proprement parler », dépeint la DG de Carbonloop.

Créée en 2021, la jeune entreprise ambitionne toutefois de changer radicalement l’échelle de production de ce « charbon » issu de la biomasse. Pour y parvenir, Carbonloop mise sur la technologie développée par Haffner Energy : Hynoca. Breveté, le procédé consiste, en substance, à chauffer de la biomasse sans apport d’oxygène à une température de 500 °C pour en extraire un flux solide – le biochar – mais aussi un flux gazeux. Chauffé à nouveau, cette fois à plus de 1 000 °C, ce flux gazeux permet l’obtention de ce qu’Haffner nomme l’« Hypergaz », un gaz de synthèse précurseur de l’hydrogène. Cet Hypergaz peut ainsi être purifié pour obtenir la précieuse molécule d’H2, produite pour l’heure quasi exclusivement à partir d’énergies fossiles. Ses résidus post-purification peuvent quant à eux être valorisés sous forme de chaleur.

Le biochar, un puits de carbone aux mille vertus

Incorporé dans les sols, le biochar permet notamment d’en augmenter les capacités de rétention d’eau. (« black is new black », by Oregon Department of Forestry is licensed under CC BY-ND 2.0)

« Nous avons opté pour cette technologie puisque aujourd’hui, en France, c’est le seul procédé qui permet de faire à la fois de l’hydrogène et du syngas [gaz de synthèse, NDLR] utilisable pour produire de l’électricité ou de la chaleur, explique Claire Chastrusse. En plus de ces énergies renouvelables, on obtient également le fameux biochar qui, lui, est un puits de carbone. Il permet en effet de séquestrer pour des centaines d’années une bonne partie du carbone capté par la biomasse lors de sa croissance ». Très poreux, le biochar revêt également un important intérêt agronomique : incorporé dans les sols, il permet d’en augmenter les capacités de rétention d’eau et limite par la même occasion le lessivage des fertilisants. Ses microcavités sont également propices au développement de la microbiodiversité, une composante importante de la fertilité des sols.

Même si elles restent discutées par certains, ces vertus ont ainsi conduit le GIEC¹ à accorder une place importante au biochar dans le troisième volet du rapport rédigé dans le cadre de son sixième cycle d’évaluation, rendu public le 4 avril dernier. On peut notamment y lire que « les systèmes produisant le biochar pour un usage dans les sols et pour la production de bioénergies permettent, pour la plupart, une plus grande atténuation [du changement climatique] que les bioénergies seules et les autres usages du biochar ». Ces systèmes sont ainsi reconnus en tant que stratégie d’élimination du dioxyde de carbone, ou « CDR », pour Carbon dioxide removal. Une approche que le GIEC juge « nécessaire » – aux côtés d’une forte réduction de nos émissions – pour atteindre les objectifs de l’Accord de Paris. « Pour la rendre viable à grande échelle plus tard dans le siècle, nous devons y investir aujourd’hui », écrit ainsi dans un tweet posté en avril dernier le climatologue et auteur collaborateur du GIEC Zeke Hausfather. Et c’est bien ce que compte faire Carbonloop avec le biochar, comme le dévoile Claire Chastrusse : « Nous avons l’ambition, pour 2030, de déployer la solution Carbonloop sur 100 sites industriels et 100 stations hydrogène, pour une production respective de 150 000 et de 200 à 250 000 tonnes de biochar ». De quoi, à l’horizon 2030, séquestrer chaque année pas moins d’un million et demi de tonnes d’équivalent CO2 – soit autant que les émissions annuelles d’environ 125 000 Français – mais aussi éviter le rejet annuel de près de 3,5 millions de tonnes d’éq. CO2. Reste toutefois à trouver des débouchés à ce « nouvel or noir ».

En usage agronomique, le biochar est incorporé dans les sols à hauteur de 5 à 10 tonnes par hectare.

Privilégier le développement de circuits locaux

« En usage agronomique, on utilise environ 5 à 10 tonnes de biochar par hectare », explique Claire Chastrusse. Avec près de 157 millions d’hectares de surfaces agricoles à l’échelle européenne², tout risque de saturation du marché semble donc écarté… Carbonloop espère ainsi, pour atteindre ses objectifs, un très large développement du marché ; avec, toutefois, un impératif en tête : l’échelle locale. L’entreprise envisage en effet de créer, à terme, des boucles vertueuses à l’échelle d’un territoire. « Notre objectif est de pouvoir valoriser le biochar au plus près de son site de production », affirme Claire Chastrusse, qui le concède toutefois : « Ce sera sans doute difficile au départ étant donné le manque de notoriété de cette solution. […] Mais quand le marché se sera développé, il devrait être beaucoup plus facile de créer ces boucles vertueuses à l’échelon local avec, au centre, l’industrie cherchant à décarboner ses process et, autour, d’autres acteurs tirant parti du biochar produit, notamment pour des usages agronomiques ».

Une stratégie de développement local dans laquelle Carbonloop envisage également d’inclure les approvisionnements en biomasse nécessaire pour alimenter le process. « Il nous semble cohérent d’éviter de transporter la biomasse sur des kilomètres », note en effet Claire Chastrusse, qui souligne, de plus, la faible consommation des unités qui seront mises en œuvre : environ 3 500 tonnes de biomasse par an. Pas de risque donc, a priori, de tensions d’approvisionnement. Toutes les conditions semblent ainsi réunies pour permettre à Carbonloop d’atteindre les objectifs qu’elle s’est fixés : déployer sa solution sur 100 sites industriels et 100 stations hydrogène d’ici à 2030.

Les premiers pas d’un déploiement industriel

La start-up commence ainsi à signer ses premiers contrats, comme le dévoile sa directrice générale : « Nous sommes en train de finaliser la signature d’un premier projet qui sera situé dans les Yvelines. Il consistera à produire, sur le site, de l’électricité et de la chaleur qui serviront à approvisionner une malterie et des serres. Cette installation devrait être mise en fonctionnement d’ici à peu près un an ».

Côté hydrogène, Carbonloop a noué un partenariat avec une autre jeune pousse, Hyliko, lancée elle aussi en 2021 avec le soutien de Kouros, société d’investissement industriel active dans les domaines de la décarbonation de la mobilité lourde et de la production d’électricité renouvelable qui accompagne également Carbonloop. « Hyliko développe une plateforme de mobilité lourde, c’est-à-dire une offre intégrée comprenant des camions à hydrogène, des stations de distribution d’H2, ainsi que la gestion de ces camions en leasing », décrit Claire Chastrusse. Des entreprises telles que Point P ont déjà manifesté leur intérêt pour cette solution. « C’est le cas également d’un certain nombre de transporteurs », assure la dirigeante. Carbonloop se chargera ainsi de la production de l’hydrogène destiné à alimenter les stations de distribution d’Hyliko. La première d’entre elles devrait d’ailleurs voir le jour en fin d’année prochaine, en région parisienne. « Nous avons d’autres discussions avec Hyliko sur des stations hydrogène aux alentours de Lyon, Valence, et dans le Nord », dévoile finalement la directrice générale de Carbonloop. De multiples projets comme autant de gages pour faire du biochar le « nouvel or noir » décrit par Claire Chastrusse.


¹ Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat

² Source

Pour aller plus loin

Posté le par Benoît CRÉPIN

Les derniers commentaires

  • Intéressant. Toutefois je note qu’on utilise de l’énergie fossile pour chauffer à 500° d’abord, puis 1000°C ensuite, afin transformer la biomasse et biochar et H2. Est-ce qu’on a un ordre de grandeur des KWh de chauffe mis en oeuvre par kg de H2 que j’appellerai E1? Si on compare l’energie que peut libérer ce même kg d’H2 c’est à dire 33,58 kWh/kg que j’appellerai E2.; Est-ce qu’on est sûr que E2 sera supérieur à E1 pour que in fine (E2-E1) soit de l’energie disponible pour faire « autre chose ». Dans le cas contraire je crains que énergétiquement on se morde la queue….


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