Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Le dioxyde de carbon, gaz à effet de serre émis en partie par les activités humaines, peut être utilisé directement ou après transformation. L’utilisation directe par l’industrie et la filière pétrolière est réelle depuis de nombreuses années. Le développement de nouvelles filières, comme celle de la «géothermie profonde» utilisant le CO2sans transformation, pourrait permettre d’augmenter significativement les quantités de CO2 valorisé dans le futur. C’est aussi le cas des voies de valorisation biologique qui utilisent le CO2, même sous forme de fumées de combustion, comme nutriment par les organismes chlorophylliens, par exemple les micro-algues.
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Carbon dioxide, a greenhouse gas emitted from human activities, can be reused directly or after conversion. Direct use, without transformation, has been frequent in industry and the oil sector for many years. However, the potential increase in the quantity of CO2 used in this way is limited, unless there is a development of new technology such as deep geothermal. The biological use of CO2 as a nutrient for organisms that perform photosynthesis, e.g. algae, has several advantages, including the possibility of directly using "poor quality" CO2 from combustion exhausts.
Auteur(s)
INTRODUCTION
La lutte contre le changement climatique est un enjeu majeur de nos sociétés contemporaines. Les excédents d’émissions de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère étant une des causes de ces modifications climatiques, la maîtrise et la capture du CO2 lors des processus industriels sont des sujets en fort développement. Par ailleurs, pour une entreprise ou une collectivité, émettre de grandes quantités de CO2 est souvent synonyme d’une forte dépendance aux ressources fossiles carbonées et à leur fluctuation tarifaire. À cela s’ajoutent les risques réglementaires, de taxes, d’acceptabilité sociale, etc.
Pour atténuer ces effets, des stratégies se mettent en place, principalement centrées sur la diminution des émissions dans l’atmosphère : rationalisation des ressources fossiles, captage et stockage géologique du CO2… jusqu’aux réflexions sur la géo-ingénierie.
Une approche complémentaire suivant une logique d’économie circulaire, celle de la valorisation du CO2, tient sa place dans cette stratégie. Elle consiste à considérer le CO2 comme une ressource valorisable et non plus comme un « déchet » à éliminer. Le CO2 constitue en effet un gaz d’intérêt industriel pouvant servir comme source de carbone pour l’élaboration de composés minéraux ou organiques, d’intérêt commercial.
Le CO2 peut être valorisé de différentes façons : directement sans transformation, par transformation chimique ou par transformation biologique.
Dans cet article seront présentées la valorisation sans transformation qui utilise le CO2 directement pour ses propriétés physiques et la valorisation par transformation biologique.
La valorisation directe, sans transformation, trouve diverses applications industrielles notamment comme agent réfrigérant ou solvant employé dans l’industrie alimentaire ou la récupération assisté d’hydrocarbures.
La valorisation par transformation biologique utilise le CO2 comme nutriment permettant de développer de la biomasse, source de produits d’intérêts (lipides, glucides, composés cellulosiques…). Les technologies utilisées ont différents degrés de maturité technologique : du stade industriel (par exemple la culture de microalgues en bassins ouverts), au stade pilote (par exemple la culture de microalgues en photobioréacteurs pour usage énergétique) ou encore au stade de recherche et développement (par exemple la biocatalyse).
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
énergie matériaux chimie alimentaire Récupération assistée des hydrocarbures Géothermie profonde Culture de microalgues Biocatalyse
KEYWORDS
energy | materials | chemicals | food | Enhanced Oil Recovery | deep geothermal | microalgae | Biocatalysis
DOI (Digital Object Identifier)
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Émissions anthropiques de CO2
En anglais
2. Voies de valorisation du CO2
Réduire les émissions de CO2 pour une activité a plusieurs bénéfices. Au-delà de limiter l’impact sur le réchauffement climatique, cela revient indirectement à être moins dépendant de la ressource « énergie fossile » et à mieux maîtriser les risques associés (cf. figure 6) [G8300].
Il y a plusieurs approches interdépendantes visant à limiter l’émission dans l’atmosphère de CO2 : mesures politiques, mécanismes économiques et ruptures technologiques.
En amont de l’émission, les efforts de rationalisation de la consommation d’énergie fossile associés aux progrès technologiques peuvent être efficaces mais non suffisants. En sidérurgie par exemple, les réacteurs actuels ont atteint leurs limites, avec des performances techniques voisines de celles prévues par la thermodynamique associées à une excellente efficacité thermique : en 50 ans la consommation de combustible est passée de 1 050 kg à près de 420 kg pour une tonne de fonte .
En aval, les techniques de captage et stockage (CCS) et de géo-ingénierie (Biochar, fertilisation des océans, capture directe du CO2 et stockage en milieu non confiné, etc.) sont parfois difficiles à mettre en œuvre techniquement, énergivores et, pour la plupart, associées à des risques environnementaux et d’acceptabilité sociale.
Elles considèrent le CO2 comme un « déchet » à éliminer.
Ce n’est pas le cas des techniques...
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Voies de valorisation du CO2
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) - IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories – Volume 4 : Agriculture, Forestry and Other Land Use. - s.l. : L. B. H.S. Eggleston, K. Miwa, T. Ngara and K. Tanabe. Kanagawa (2006).
-
(2) - IPCC - Fifth Assessment Report – Climate Change 2013 : The Physical Science Basis. - s.l. : Cambridge University Press., p. 1552 pages. ISBN : 9781107661820 (2013).
-
(3) - Climate Change 2007 : The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. - Cambridge University Press. Cambridge, UK, et New York, NY : Édité par S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K. B. Averyt, K. B. Averyt, M. Tignor and H. L. Miller (2007).
-
(4) - KING (A.W.), et al - What Is the Carbon Cycle and Why Care ? In The First State of the Carbon Cycle Report (SOCCR) : The North American Carbon Budget and Implications for the Global Carbon Cycle. - Asheville, NC : U.S : edited by A. W. King, L. Dilling, G. P. Zimmerman, D. M. Fairman, R. A. Houghton, G. Marland, A. Z. Rose and T. J. Wilbanks. Climate Change Science Program and the Subcommittee on Global Change Research (2007).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Association RECORD
HAUT DE PAGE
Congrès : l’International Conference on Carbon Dioxide Utilization (ICCDU) a lieu depuis 1991. Il s’agit d’un rendez-vous multidisciplinaire sur les innovations récentes et la recherche appliquée liée à l’utilisation de dioxyde de carbone.
http://www.iccdu2015.sg/index.html
HAUT DE PAGEConstructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Culture de micro-algues : en France, plusieurs entreprises sont actives dans le domaine parmi lesquelles (non exhaustif) :
L’entreprise Fermentalg (Gironde) qui possède 14 brevets pour la culture de microalgues et qui a mis au point un procédé d’activation des chloroplastes en fonction d’un apport de lumière particulier (technologie « flash ») permettant d’atteindre un rendement jusqu’à 220 g de matière sèche par litre après 2 semaines ...
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