Présentation
RÉSUMÉ
Cet article aborde la chaîne de valeur du captage, de l’utilisation et du stockage du carbone - CCUS - de façon globale. Celle-ci est l’un des leviers essentiels pour atteindre la neutralité carbone et lutter contre le dérèglement climatique. L’article présente les technologies CCUS déployées à l’échelle commerciale et propose une étude technico-économique comparative de chacun des maillons et de leur impact sur la chaîne globale. En revenant au niveau moléculaire, il explore les limites de la connaissance sur le captage postcombustion du CO2 à l’aide d’absorbants liquides de type amine, la voie la plus déployée mais qui comporte encore des questions thermodynamiques et cinétiques ouvertes.
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Lire l'articleAUTEUR(S)
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Axel CHANCRE : Laboratoire de Chimie, ENS UMR 5182, Lyon, France
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Titouan CHETOT : Laboratoire de Chimie, ENS UMR 5182, Lyon, France
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Franck ULM : Laboratoire de Chimie, ENS UMR 5182, Lyon, France
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Laurent VIAL : Laboratoire de Chimie, ENS UMR 5182, Lyon, France
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Julien LECLAIRE : Laboratoire de Chimie, ENS UMR 5182, Lyon, France
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Maxime DUCREUX : Ingénieur de recherche, Mecaware SAS, Vénissieux, France
INTRODUCTION
L’accélération des dérèglements climatiques liée aux émissions de gaz à effet de serre (GES), en particulier le dioxyde de carbone (CO 2 ), impose de réinventer les chaînes de valeur industrielles et énergétiques. Dans ce contexte, les technologies de captage, utilisation et stockage du carbone (CCUS) proposent une réponse essentielle, quoique partielle, à l’impératif de neutralité carbone fixé à l’horizon 2050. Le concept de CCUS recouvre une chaîne de techniques visant à extraire le CO 2 des émissions industrielles ou directement de l’air ambiant, à le transporter puis à l’utiliser ou à le stocker de manière durable. Le captage du CO 2 constitue le premier maillon clé d’une chaîne complète.
Dans un premier temps, nous examinons les nombreux défis que rencontre le déploiement massif du CCUS, qu’ils soient d’ordre économique (les coûts des différentes étapes la chaîne), technologique (efficacité énergétique, robustesse, modularité), ou bien environnemental (le bénéfice climatique varie selon la filière, l'origine du CO 2 , l'énergie utilisée et le cycle de vie des produits valorisés).
Sous l’angle du chimiste, nous proposons ensuite une analyse approfondie du processus de captage postcombustion du CO 2 utilisant les amines (représentant 2/3 des volumes de CO 2 captés actuellement), en détaillant les mécanismes réactionnels, les équilibres thermodynamiques et les paramètres cinétiques qui régissent l’efficacité du captage. Cette analyse met en lumière les limites actuelles de la connaissance et les leviers d’optimisation ainsi que les compromis inhérents à toute amélioration.
L’objectif de cet article est double : d’une part dresser un état des lieux technique et économique du CCUS en 2025, avec un focus particulier sur le captage postcombustion par des amines, en fournissant des clés de lecture physicochimiques permettant d’appréhender la complexité des systèmes à l’échelle moléculaire.
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MOTS-CLÉS
approche intégrée | amines | Captage du CO2 | Chimie moléculaire
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CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Captage, utilisation et stockage du CO2 - De la chimie moléculaire au cycle de vie
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