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CRYOCAP™ : solution cryogénique de captage de CO2 unique au monde Dossier de pr

CRYOCAP™ : solution cryogénique de captage de CO2 unique au monde Dossier de presse Novembre 2015 2 Dossier de presse Cryocap™ SOMMAIRE Cryocap™ : une première mondiale développée en France. ..................................3 La technologie Cryocap™ H2 . ...............................................................................4 Cryocap™ H2 : comment ça marche ?..................................................................5 La valorisation du CO2 récupéré............................................................................6 Une illustration d’économie circulaire. ....................................................................6 Cryocap™ H2 : vers une filière hydrogène décarbonée .........................................7 Air Liquide, acteur de la transition énergétique . .....................................................8 Blue Hydrogen : l’engagement d’Air Liquide. .........................................................10 L’innovation chez Air Liquide.................................................................................11 Chiffres clés. ..........................................................................................................11 Contacts...............................................................................................................12 3 Dossier de presse Cryocap™ CRYOCAP™ : UNE PREMIÈRE MONDIALE DÉVELOPPÉE EN FRANCE Une technologie innovante Vers une production d’hydrogène décarboné Un projet d’envergure mené avec le soutien des collectivités et de l’État Cryocap™ est une innovation technologique de captage de CO2 utilisant un procédé cryogénique (utilisation de basses températures, environ -50°C, pour séparer les gaz) inédite au niveau mondial. Cryocap™ peut être décliné en différentes combinaisons de technologies Air Liquide spécifiques à cha- cune de ses applications : le captage de CO2 issu d’acié- ries (Cryocap™ Steel), des centrales thermiques (Cryocap™ Oxy) ou bien encore sur les unités de production d’hydrogène (Cryocap™ H2). Cryocap™ a donné lieu au dépôt de plusieurs brevets et illustre la capacité d’innovation du groupe Air Liquide. Son installation à Port-Jérôme, en Normandie, sur la plus grande unité de production d’hydrogène par reformage de gaz naturel opérée par Air Liquide en France, représente le premier déploiement industriel de la technologie CryocapTM H2. Parce que le Cryocap™ est situé au cœur du procédé de production d’hydrogène, c’est-à-dire là où les émissions sont le plus concentrées, il optimise le captage du CO2 par rapport aux solutions habituelles, notamment en comparaison avec le captage par lavage aux amines (procédé chimique). Cryocap™ est aujourd’hui la seule technique permettant de capter les émissions de CO2 dégagées lors de la pro- duction d’hydrogène, tout en augmentant cette production d’hydrogène. Le procédé de production d’hydrogène le plus courant repose sur le reformage du méthane à la vapeur. Il s’agit d’une réaction chimique entre le gaz naturel constitué de méthane et la vapeur d’eau, qui permet de produire de l’hydrogène et émet également du CO2. Cryocap™ H2 permet de capter une grande partie du CO2 émis (de 60 % à 90 %[1]) qui peut ensuite être purifié et liquéfié pour répondre aux besoins en CO2 des marchés industriels locaux (agro-alimentaire, traitement de l’eau…). Cette solution représente un pas important vers une production, à terme, d’hydrogène décarboné. Cryocap™ représente un investissement d’Air Liquide d’environ 30 millions d’euros, décidé en 2012. Il a bénéficié d’un soutien fi- nancier public de près de 9 millions d’euros, réparti entre la Région Haute Normandie, la communauté de communes Caux Vallée de Seine et l’État français (Programme d’Inves- tissement d’Avenir). Air Liquide a choisi d’investir en France. La France constitue une base industrielle solide pour le Groupe et accueille également l’un de ses principaux centres de recherche et l’un de ses centres d’ingénierie. Cette proximité géographique des opérations, des chercheurs et des concepteurs a per- mis une gestion fluide et optimale du projet. Air Liquide dispose en France d’un éco- système d’innovation fort impliquant 2 000 collaborateurs et comprenant un centre de R&D, des pôles d’expertise, un laboratoire de nouvelles idées, le i-Lab et ALIAD, struc- ture de capital investissement du Groupe dans les start-up technologiques. En 2014 le Groupe a réalisé les 2/3 de ses dépenses d’innovation en France et près de 100 mil- lions d’euros d’investissements supplé- mentaires ont été décidés pour accélérer l’innovation en France. [1] si l’hydrogène est utilisé comme source d’énergie en substitution du gaz naturel dans le four du SMR 4 Dossier de presse Cryocap™ LA TECHNOLOGIE CRYOCAP™ H2 Le site Air Liquide de Port-Jérôme : la plus grande unité de production d’hydrogène d’Air Liquide en France Le site de Port-Jérôme, à Notre-Dame-de-Gravenchon en Normandie, est la plus grande unité de production d’hy- drogène par reformage de gaz naturel (ou SMR – Steam Methane Reforming) opérée par Air Liquide en France. Le procédé de désulfuration des carburants (notamment requis par la législation européenne) nécessite de grandes quantités d’hydrogène. C’est pourquoi, en 2002, le groupe ExxonMobil a signé un contrat de long-terme avec Air Liquide pour la fourniture d’environ 50 000 Nm3/h d’hydrogène pour sa raffinerie Esso de Port-Jérôme. Air Liquide a alors investi 60 millions d’euros dans une unité de production d’hydro- gène par reformage de gaz naturel, jouxtant le site de son client. Opérée par les équipes d’Air Liquide France Industrie, cette unité fournit 24h/24 et 7j/7 l’hydrogène nécessaire à la raffinerie Esso depuis 2005. 5 Dossier de presse Cryocap™ CRYOCAP™ H2 : COMMENT ÇA MARCHE ? 1- La réaction entre le gaz naturel - essentiellement composé de méthane (CH4) - et la vapeur d’eau (H2O) nécessite un apport important de chaleur. Elle se produit dans un four. À la sortie du four de reformage, le gaz de synthèse (ou syngaz) obtenu, composé essentiellement d’hydrogène (H2) et de monoxyde de carbone (CO), est collecté. 2- Le gaz de synthèse subit ensuite une réaction catalytique dite de “shift”. Au sortir du réacteur du “shift”, le mélange gazeux est essentiellement constitué d’hydrogène (H2) et de dioxyde de carbone (CO2). 3- Le mélange gazeux est ensuite traité dans un PSA pour produire un flux d’hydrogène pur qui est ainsi prêt à être injecté dans la canalisation pour alimenter la raffinerie. Un gaz résiduaire riche en CO2 et contenant encore de l’hydrogène est aussi produit par le PSA. 4- Le Cryocap™ H2 intervient après cette étape pour traiter ce gaz résiduaire et le séparer en CO2 et hydrogène sup- plémentaire. Ce CO2 subit alors une purification finale afin d’éliminer les dernières impuretés et atteindre une qualité alimentaire. 5- Le CO2 produit est alors stocké sous forme liquide puis permet de répondre aux besoins d’approvisionnement continu nécessaires à différentes applications industrielles (carbonatation des boissons gazeuses, surgélation, besoins agricoles…). L’installation Cryocap™ H2 de Port Jérôme présente une capacité de captage annuelle de 100 000 tonnes de CO2. Zone SMR Zone Cryocap™ Production d’hydrogène par reformage de gaz naturel à la vapeur. L’hydrogène produit est envoyé à la raffinerie voisine pour la désulfuration des carburants. La technologie Cryocap™ permet d’augmenter jusqu’à 20 % la production d’hydrogène selon la configuration des installations. Le CO2 émis lors de la production d’hydrogène est capté par liquéfaction. Stockage du CO2, livré ensuite par camion chez les clients. Le CO2 liquéfié passe par une série d’épurateurs qui lui permet d’atteindre une qualité alimentaire. Entrée gaz naturel. [2] Pressure Swing Adsorption, en français “adsorption par inversion de pression” 6 Dossier de presse Cryocap™ LA VALORISATION DU CO2 RÉCUPÉRÉ Les principales applications du CO2 Industrie agro-alimentaire : carbonatation, conservation et transport réfrigéré Sous forme de neige ou de glace, le CO2 constitue une source de froid extrêmement puissante et pratique qui trouve des débouchés variés dans la production et le transport de den- rées alimentaires comme, par exemple, dans les avions pour conserver les plateaux-repas à bonne température. Sous forme gazeuse, il permet de prolonger la conserva- tion des produits en remplaçant l’air des emballages par du CO2, seul ou en combinaison avec de l’azote. Il permet ainsi de lutter contre le gaspillage alimentaire. Il est également utilisé pour les sodas, qui lui doivent leurs bulles mais aussi pour le tirage des boissons dans la restauration. Utilisé dans les cultures sous serre, il permet d’accélérer la photosynthèse et d’améliorer le rendement agricole. Autres industries Le CO2 est légèrement acide ce qui lui permet d’être utilisé dans le traitement des eaux pour la régulation du pH et la neutralisation des effluents. Il permet également de reminé- raliser certaines eaux de consommation. Il peut également être employé comme réactif chimique pour extraire des molécules de certains produits pétroliers ou bien encore pour le nettoyage cryogénique car il ne laisse aucune trace ni résidu. Le CO2 est également présent dans la composition de cer- tains gaz de soudage. Enfin il peut être utilisé pour produire des effets de fumée sur des scènes de spectacle ou des lieux de divertissement en général. La concentration de CO2 dans l’air est très faible (0,04 %). Le CO2 fait partie des gaz commercialisés par Air Liquide à travers le monde. Il est récupéré d’installations industrielles comme des usines d’engrais ou de bioéthanol, qui en émettent lors de leurs propres procédés. Le marché du CO2 est un marché relativement tendu. Grâce au CryocapTM installé à Port-Jérôme, Air Liquide renforce et sécurise ses capacités de production pour mieux satisfaire la demande. Boissons Industrie chimique Industries agroalimentaires Nettoyage industriel Production agricole Soudage Traitement de l’eau Transport réfrigéré Autres industries 30 % Agro- alimentaire 70 % Le CO2 est utilisé sous différentes formes : gazeuse, liquide, solide... 7 Dossier de presse Cryocap™ CRYOCAP™ H2 : VERS UNE FILIÈRE HYDROGÈNE DÉCARBONÉE Les applications de l’hydrogène aujourd’hui La production d’hydrogène, au cœur du métier d’Air Liquide depuis 40 ans Industries pétrolière et chimique La filière hydrogène intéresse principalement les raffineries des pétroliers, qui utilisent l’hydrogène pour casser les molé- cules de pétrole uploads/Industriel/ air-liquide-dossier-de-presse-cryocap.pdf