Il y a un an, l'Organisation maritime internationale (OMI), l'agence des Nations Unies qui régit le transport maritime, a durci les objectifs d'émissions pour le secteur maritime, l'alignant ainsi sur d'autres secteurs visant la neutralité carbone d'ici 2050. Cependant, les carburants à faibles émissions comme le méthanol, l'hydrogène et l'ammoniac ne sont pas disponibles en quantités suffisantes.
Actuellement, l'océanographe chimiste Jess Adkins, du California Institute of Technology (Caltech), pense pouvoir aider en équipant les cargos de réacteurs capables de convertir le dioxyde de carbone (CO2) émis par la combustion du carburant en sel marin, qui, selon lui, peut être stocké pendant 100 000 ans.
Ce processus est similaire à ce qui se produit naturellement dans les océans. « Il s'agit de la réaction que la planète subit depuis des milliards d'années », a déclaré Adkins, fondateur de Calcarea, une start-up qui conçoit et teste des réacteurs.
« Si nous parvenons à accélérer ce processus, nous aurons une chance de trouver une méthode sûre et durable pour stocker le CO2 », a-t-il déclaré.
Un réacteur prototype au port de Los Angeles. Photo : Pierre Forin
Technologie de simulation naturelle
L'eau de mer absorbe naturellement environ un tiers du CO2 atmosphérique, ce qui la rend plus acide et dissout le carbonate de calcium, une substance abondante dans l'océan. Adkins explique : « Le carbonate de calcium est l'élément constitutif des squelettes de coraux, des coquilles et de tous les autres éléments qui composent la majeure partie des sédiments au fond de l'océan. »
Le carbonate de calcium se dissout puis réagit avec le CO2 présent dans l'eau pour former des sels de bicarbonate, qui piègent le CO2. Adkins a ajouté : « Il y a actuellement 38 000 gigatonnes (38 billions de tonnes) de bicarbonate dans l'océan. »
Calcarea vise à reproduire ce processus naturel en acheminant les gaz d'échappement du navire vers un réacteur intégré à la coque. Dans ce réacteur, les gaz sont vigoureusement mélangés à de l'eau de mer et à du calcaire, une roche principalement composée de carbonate de calcium et un composant courant du béton. Le CO₂ contenu dans les gaz d'échappement réagit avec ce mélange, créant de l'eau salée qui piège le CO₂ sous forme de bicarbonates. Adkins explique qu'avec un réacteur à grande échelle, il ambitionne de capter et de stocker environ la moitié des émissions de CO₂ du navire.
D'après Adkins, dans la nature , cette réaction prend plus de 10 000 ans, tandis que dans les fourneaux de Calcarea, elle ne dure qu'une minute environ. Ce résultat est obtenu en mettant le CO₂ et le calcaire en contact étroit.
Adkins a précisé que la saumure ainsi produite serait rejetée dans l'océan, où elle ne représente aucune menace pour la vie marine ni pour l'équilibre chimique de l'eau de mer. Il a ajouté que l'entreprise envisageait également d'ajouter un préfiltre au système afin d'éliminer d'autres contaminants susceptibles de se dissoudre dans l'eau, tels que des particules et des résidus de carburant imbrûlé.
Après deux ans de travail sur le projet, en janvier 2023, il a créé une entreprise indépendante de Caltech. Il a rejoint trois cofondateurs : Melissa Gutierrez, étudiante à Caltech ; l’ingénieur Pierre Forin ; et le professeur et géochimiste Will Berelson de l’Université de Californie du Sud (USC).
Les fondateurs de Calcarea, Pierre Forin, Will Berelson, Melissa Gutierrez et Jess Adkins, posent devant le prototype de réacteur baptisé Ripple 1. Photo : Pierre Forin
Ils ont levé 3,5 millions de dollars et se sont concentrés sur le secteur du transport maritime. « L'avantage principal, c'est que le navire agit comme une pompe à eau naturelle », a déclaré Adkins, soulignant que le système nécessite un mouvement constant de l'eau pour que les réactions entre les différents éléments se produisent, un mouvement naturellement assuré par la propulsion du navire.
Les réacteurs seront conçus sur mesure pour s'adapter à différentes tailles de navires, y compris aux plus grands actuellement disponibles, les navires de classe Newcastlemax, capables de transporter 180 000 tonnes de cargaison. « Sur l'un de ces navires, nous occuperons environ 4 à 5 % de la charge utile et transporterons environ 4 000 tonnes de calcaire. Mais nous n'utiliserons pas la totalité de cette quantité », a précisé Adkins.
Capturer le carbone en mer
Avant que Calcarea ne soit prête à installer son premier réacteur, plusieurs défis techniques restaient à relever. Par exemple, comment monter correctement le réacteur sur le navire pour le chargement du calcaire et comment mettre en place la chaîne d'approvisionnement pour le transport.
Les estimations actuelles indiquent que le système coûte environ 100 dollars par tonne de CO2 capturée et émise, y compris les pertes de revenus liées à l'occupation du navire qui doit faire place au réacteur au lieu de cargaison commerciale.
Certains cargos sont déjà équipés à bord de dispositifs similaires, appelés épurateurs. Ces derniers sont conçus pour capter et rejeter les gaz soufrés nocifs pour la santé et l'environnement, mais pas le CO2.
Outre Calcarea, d'autres entreprises proposent des technologies de captage du carbone. Par exemple, la société britannique Seabound fabrique un dispositif qui capture entre 25 % et 95 % des émissions de CO2 d'un navire. Cependant, ce dispositif produit des granulés de carbonate solides qui doivent être déchargés au port.
Adkins estime que Calcarea pourrait aider l'industrie de la décarbonation à passer à des carburants plus écologiques et que, dans un avenir plus lointain, des réacteurs pourraient même être conçus pour empêcher le CO2 capturé de se répandre dans l'atmosphère, plutôt que de le stocker sous terre.
Ngoc Anh (selon CNN)
Source : https://www.congluan.vn/cong-nghe-bien-co2-thanh-muoi-bien-giup-giam-phat-thai-nganh-hang-hai-post306728.html
