Valorisation du CO2 - Partie 1 : voies directes et voies avec transformation biologique

La lutte contre le changement climatique est un enjeu majeur de nos sociétés contemporaines. Les excédents d’émissions de dioxyde de carbone (CO₂) dans l’atmosphère étant une des causes de ces modifications climatiques, la maîtrise et la capture du CO₂ lors des processus industriels sont des sujets en fort développement. Par ailleurs, pour une entreprise ou une collectivité, émettre de grandes quantités de CO₂ est souvent synonyme d’une forte dépendance aux ressources fossiles carbonées et à leur fluctuation tarifaire. À cela s’ajoutent les risques réglementaires, de taxes, d’acceptabilité sociale, etc.

Pour atténuer ces effets, des stratégies se mettent en place, principalement centrées sur la diminution des émissions dans l’atmosphère : rationalisation des ressources fossiles, captage et stockage géologique du CO₂… jusqu’aux réflexions sur la géo-ingénierie.

Une approche complémentaire suivant une logique d’économie circulaire, celle de la valorisation du CO₂, tient sa place dans cette stratégie. Elle consiste à considérer le CO₂ comme une ressource valorisable et non plus comme un « déchet » à éliminer. Le CO₂ constitue en effet un gaz d’intérêt industriel pouvant servir comme source de carbone pour l’élaboration de composés minéraux ou organiques, d’intérêt commercial.

Le CO₂ peut être valorisé de différentes façons : directement sans transformation, par transformation chimique ou par transformation biologique.

Dans cet article seront présentées la valorisation sans transformation qui utilise le CO₂ directement pour ses propriétés physiques et la valorisation par transformation biologique.

La valorisation directe, sans transformation, trouve diverses applications industrielles notamment comme agent réfrigérant ou solvant employé dans l’industrie alimentaire ou la récupération assisté d’hydrocarbures.

La valorisation par transformation biologique utilise le CO₂ comme nutriment permettant de développer de la biomasse, source de produits d’intérêts (lipides, glucides, composés cellulosiques…). Les technologies utilisées ont différents degrés de maturité technologique : du stade industriel (par exemple la culture de microalgues en bassins ouverts), au stade pilote (par exemple la culture de microalgues en photobioréacteurs pour usage énergétique) ou encore au stade de recherche et développement (par exemple la biocatalyse).