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Panorama des voies de valorisation du CO2 06/2010 129 ADEME VOIE CHIMIQUE Therm

Panorama des voies de valorisation du CO2 06/2010 129 ADEME VOIE CHIMIQUE Thermochimie Diagramme synthétique Thermochimie Potentiel d’émergence Perspectives économiques Consommation énergétique externe Volume potentiel de CO2 Durée de séquestration du CO2 Autres impacts environnementaux 4 2 1 2 4 3 Critère Note Commentaires Potentiel d’émergence 1 Plus de 10 ans Les acteurs envisagent arriver à une première installation industrielle de ce procédé d‟ici 15 à 20 ans. Le plus grand défi est la montée en échelle des installations. En effet, plus la taille des installations augmente, plus il est difficile d‟atteindre de hautes températures. Le prototype américain (SNL) lancé en 2010 a pour objectif de produire 100L de CO par heure. Perspectives économiques 2 Des premiers bilans économiques théoriques ou basés sur la même technologie mais utilisée pour une autre application existent. Ils montrent que la voie n’est pas rentable (dans les conditions économiques de l’étude (2010)). Les verrous économiques sont jugés possibles à lever. Aucun pilote à grande échelle n‟est construit. Aucun bilan économique n‟a donc pu être validé. Néanmoins, les coûts de la thermolyse du CO2 devraient être du même ordre de grandeur que la thermolyse de l‟hydrogène, soit entre 4 et 5 EUR par litre d‟hydrocarbures (cycle thermochimique en deux étapes avec le couple ZnO/Zn). Les acteurs sont confiants pour lever le verrou Panorama des voies de valorisation du CO2 06/2010 138 ADEME Afin d‟améliorer la rentabilité, certaines améliorations technologiques sont nécessaires, ainsi que la diminution du coût des réactifs et des matériaux (céramiques, alumines,…) [1]. 4. Caractérisation environnementale 4.1. Premiers éléments sur l’efficacité énergétique globale L‟efficacité énergétique dépend en grande partie de la gestion de la chaleur. Du fait des fortes températures, les pertes thermiques peuvent être importantes, notamment au niveau des cycles thermochimiques. Au four d‟Odeillo, les rendements de l‟étape solaire sont de 80-90 % et l‟étape à basse température entre 50 et 90 %. Cependant, les rendements énergétiques globaux sont autour de 10 % pour les petites unités (1 kW) et peuvent monter jusqu‟à 50 % pour les grandes unités. Plus le four solaire est grand et plus les pertes thermiques liées aux réacteurs sont diluées dans l‟apport énergétique total [1]. D‟après un expert interrogé, pour la production de syngaz, les dépenses énergétiques externes liées au fonctionnement du matériel « non solaire » (pompes, compresseurs,…) peuvent être minimes voire nulles si les systèmes de récupération de chaleur sont bien optimisés. 4.2. Premiers éléments sur le bilan environnemental Les principales émissions de CO2 liées à cette technologie sont liées à la construction des miroirs et du four solaire dans sa totalité. Les procédés étudiés pour produire de l'électricité ou de l'hydrogène annoncent un taux d'émission de CO2 très faible ou nul (<20 kgCO2/MWhe) [7]. Pour les installations destinées à produire de l‟électricité, les experts estiment que le temps de retour « environnemental » est de 5 mois. Il s‟agit du temps au bout duquel la consommation énergétique liée à l‟installation est amortie par rapport à l‟énergie produite [1]. 5. Références [1] Entretiens ALCIMED [2] Wikipedia, Four solaire, consulté en février 2010 [3] Toward Solar Fuels from Water and CO2, G. Centi, 2010, non publié à la date de redaction de ce rapport [4] Greenhouse gas carbon dioxide mitigation, Science and Technology, Martin M; Halmann, Meyer Steinberg, 1999 [5] http://www.sandia.gov/LabNews/090410.html, consulté en janvier 2010 uploads/Industriel/ rapport-ademe-version-finale.pdf