Certaines tâches de mobilité ne peuvent tout simplement pas être électrifiées : celles impliquant des charges extrêmes, des climats rigoureux ou une longue autonomie où le ravitaillement/la recharge est impossible nécessitent simplement l'incroyable densité énergétique que seul un carburant à base d'hydrocarbures liquides peut fournir. Heureusement, la science propose des options de carburant neutres en carbone. celles impliquant des charges extrêmes, des climats rigoureux ou une longue autonomie où le ravitaillement/la recharge est impossible nécessitent simplement l'incroyable densité énergétique que seul un carburant à base d'hydrocarbures liquides peut fournir. Heureusement, la science propose des options de carburant neutres en carbone. options de carburant vert neutre en carbone.
Aujourd'hui
Les biocarburants sont à l’origine du concept de décarbonisation de la mobilité. L’éthanol a été l’une des premières options pour « cultiver » du carburant, où la matière première absorberait du CO2 pendant sa croissance. Mais lorsqu’on fabrique de l’éthanol à partir de maïs, le carburant remplace simplement le maïs destiné à l’alimentation humaine, soit directement, soit via l’alimentation du bétail, ce qui signifie qu’aucune nouvelle quantité nette de CO2 n’est absorbée. L’éthanol cellulosique est une autre histoire, car il est fabriqué à partir de la lignine inutilisable des tiges de maïs, de l’herbe ou d’une myriade de déchets, des choses qui autrement pourriraient tout simplement en libérant leur CO2. Mais à ce jour, aucun des microbes, catalyseurs ou procédés de fabrication issus de la bio-ingénierie ne peut rivaliser de manière rentable avec le pétrole, qui est relativement bon marché.
Biobutanol vs. Ethanol
Le biobutanol est encore plus intéressant que l'éthanol car il remplace presque parfaitement l'essence. Des recherches prometteuses se poursuivent sur le traitement d'un flux de gaz CO2 avec des microbes génétiquement modifiés et de l'hydrogène pour produire du biobutanol aussi propre que l'hydrogène qui l'a créé. La production d'hydrogène vert à partir de marc de café et de sous-produits de la distillation des spiritueux s'est révélée prometteuse.
Schéma de la forêt moderne d'Obrist
Le méthanol a été proposé à une époque comme carburant alternatif ou de mélange à l’essence, mais sa toxicité plus élevée et son effet corrosif sur l’aluminium l’ont effectivement exclu. Il peut être produit de manière plus durable que l’éthanol et peut être produit directement à partir de CO2 et d’hydrogène, ce qui en fait une étape importante dans de nombreux projets de carburant vert de capture du carbone. La société autrichienne Obrist Group propose de grandes fermes solaires situées dans des déserts près de l’eau de mer pour utiliser la capture directe du carbone et l’électrolyse, avec une réaction connexe séquestrant le carbone sous forme de graphite dans le processus. En utilisant l’énergie renouvelable et en incorporant ce puits de carbone, Obrist affirme que son eMéthanol est le premier carburant à bilan carbone négatif au monde. Obrist ne donne pas de détails sur la date à laquelle la production pourrait commencer – entre deux ans et jamais.
Dans une décennie
Schéma de carburant HIF Global Porsche
Les eFuels, ou carburants électrochimiques, qui nous permettront de continuer à conduire nos chères voitures à combustion utilisent l'énergie électrique pour construire des molécules de carburant en utilisant le CO2 de l'atmosphère et l'hydrogène électrolysé à partir de l'eau. Porsche fait fonctionner son programme de course avec de l'essence électronique 100 % neutre en carbone, entièrement produite grâce à la capture directe du carbone alimentée par le vent. L'usine de démonstration Haru Oni eFuels de HIF Global est opérationnelle, alimentée par une éolienne de 3,2 mégawatts. Elle produit environ 35 000 gallons d'eFuel par an, au prix d'environ 45 $ le gallon. HIF a demandé l'installation de 384 MW d'éoliennes, avec pour objectif de combiner 250 000 tonnes de CO2 avec de l'hydrogène provenant de l'eau de mer pour produire 17 millions de gallons d'eFuel par an à des prix plus raisonnables.
Forge à combustible pour Titan Prometheus
Prometheus Fuels affirme que son procédé permet de court-circuiter certaines des étapes les plus énergivores du procédé HIF pour atteindre la parité des prix avec le pétrole. Son électrolyse catalytique produit de l'éthanol à partir d'une solution de CO2 dans l'eau, puis sépare l'éthanol via une membrane en nanotubes de carbone, économisant ainsi l'énergie de la distillation. Les délais de production annoncés sont dépassés, mais BMW i Ventures est investi et semble rester optimiste.
Image de capture du carbone
Carbon Engineering a été l'un des premiers à se lancer dans la production de carburant à partir de CO2 en 2018, en s'appuyant sur une technologie exclusive d'usine à papier, mais sa récente acquisition par Occidental Petroleum remet en question les futurs plans de production de carburant.
Nacero
Nacero, une entreprise basée à Houston, avait prévu de produire de l'essence à partir de méthane qui serait autrement brûlé dans les champs pétroliers, ce qui rendrait la conversion en énergie verte pratiquement neutre en carbone. Mais cette année, elle a décidé de se concentrer sur la production de carburant pour avions en utilisant l'énergie éolienne et solaire de NextEra Energy Resources.
L'automobile pourrait se retrouver en queue de peloton derrière l'aviation en matière de carburants verts. Ce marché devra supporter des prix plus élevés et offrira moins de possibilités de décarbonisation : il est tout simplement impossible d'alimenter un jumbo jet transatlantique avec des batteries.
Le transport routier inter-États est un autre domaine dans lequel les batteries ne seront peut-être jamais rentables, mais les projets de la Maison Blanche visant à financer un corridor national de fret à zéro émission pourraient permettre à l'hydrogène de décarboner le transport de marchandises au cours de la prochaine décennie, soit via des piles à combustible, soit en le brûlant dans des moteurs diesel.
Demain
Les avions, les trains, les bateaux, les poids lourds et les voitures anciennes de demain seront alimentés par une grande variété de carburants verts. La véritable clé de voûte d'une production viable et durable de carburants verts est une énergie verte facilement disponible et abordable. D'où pourrait-elle venir ?
Le futur lointain : Torium
Soyez attentif aux réacteurs nucléaires à lit de boulets alimentés au thorium, plus simples et plus sûrs, dimensionnés pour alimenter un quartier ou une installation industrielle.
