Les sondes CO2 démontrent l’efficacité du captage du carbone
Cool Planet Technologies, le spécialiste des solutions de captage du carbone à base de membranes, a récemment organisé une démonstration en direct de sa technologie modulaire de captage du carbone dans une centrale pilote à Grimsby, au Royaume-Uni. Les participants ont pu observer les niveaux de CO2 en temps réel avant et après le captage, les données continues étant fournies par les sondes de mesure en ligne Vaisala MGP241.
Contexte
La crise climatique contraint les pays et les entreprises du monde entier à réduire considérablement leurs émissions de gaz à effet de serre (GES). En définitive, tout dépendra de la décarbonation et de la transition vers des combustibles non fossiles. Cependant, il existe un certain nombre d’industries pour lesquelles il sera difficile de réduire les émissions de gaz à effet de serre. Cela inclut les émissions des process dans les secteurs du ciment, de la chaux, de l’acier et de la chimie, ainsi que les émissions de combustion inhérentes à la valorisation énergétique des déchets.
Compte tenu de l’urgence de la crise climatique, de l’approche des objectifs de neutralité carbone fixés et du dilemme auquel sont confrontées les industries difficiles à décarboner, le monde entier est à la recherche des technologies efficaces de capture du carbone économiquement faisables à grande échelle.
Cool Planet Technologies (CPT) a été fondée en 2019 par un groupe composé principalement d’anciens cadres de l’industrie pétrolière et gazière, avec pour seul objectif de répondre à la demande mondiale de technologies efficaces de capture du carbone.
Captage du CO2 par membranes
CPT est le partenaire commercial d’une technologie de captage du carbone par membrane développée au Helmholtz-Zentrum Hereon en Allemagne. Cela confère à CPT l’exclusivité internationale de commercialiser la dernière génération de membranes PolyActive™ et la technologie de captage du carbone de Hereon. CPT et Hereon ont déposé une demande de brevet pour la conception de leur module de captage de carbone développé conjointement et poursuivront leurs efforts afin d’optimiser cette technologie.
Torsten Brinkmann, collaborateur de Hereon déclare : « La technologie des membranes offre de nombreux avantages par rapport aux méthodes alternatives de captage du carbone. Il est important de noter qu’elle ne requiert ni produit chimique ni consommable, et les membranes ont une longue durée de vie d’environ 5 ans. »
En comparant les membranes Hereon aux membranes à fibres creuses, Torsten ajoute : « Les membranes à feuille plate offrent une plus grande flexibilité dans le choix des matériaux spécifiques à l’application. Elles améliorent la dynamique des fluides dans le flux de gaz, ce qui permet d’exploiter les propriétés intrinsèques de la membrane de manière optimale. »
En résumant les avantages de leur technologie de membranes à feuille plate, le Directeur technique de CPT, Simon Gorringe déclare : « Ces membranes sont très efficaces, faciles à utiliser, compactes et respectueuses de l’environnement. »
Un élément clé du succès du captage du carbone sera de trouver des opportunités économiquement efficaces pour l’utilisation, le stockage ou la séquestration du CO2. Ainsi, une fois le dioxyde de carbone capturé par la technologie de CPT, une unité de post-traitement peut servir à purifier ou à liquéfier le CO2 afin d’obtenir une qualité alimentaire ou adaptée à la séquestration.
Démonstration de l’efficacité du captage de carbone grâce à des sondes de CO2
Au début du développement, des outils de simulation construits spécialement ont prédit la performance opérationnelle des modules de captage du carbone, en utilisant des données de perméation à gaz unique comme seule entrée expérimentale. Ces modèles ont ensuite été évalués par comparaison en procédant à des tests sur la centrale pilote de Grimsby, et se sont révélés extrêmement précis – avec des performances égales à 1 % du captage de CO2 prévue.
La centrale pilote de captage de carbone de CPT érigée à Grimsby a été conçue pour pouvoir contrôler le rapport de pression dans les différentes membranes des modules et contrôler la teneur en CO2 du gaz d’alimentation. La centrale est équipée de deux modules CPT bien qu’elle puisse en accueillir quatre. Les deux modules de l’installation pilote fonctionnent en série. La surface des membranes est de 500 m², offrant une capacité de capture du CO2 allant jusqu’à 37 000 tonnes par an (tpa).
Au début du mois de juin et en octobre 2025, l’usine CPT de Grimsby a organisé deux démonstrations afin de montrer les performances du captage de carbone. Les invités appartenant aux secteurs de la chaux, du ciment et de l’acier ont pu ainsi voir de leurs propres yeux la qualité du concept et les performances du système de captage de carbone de CPT, attestées par les données recueillies.
Cinq sondes MGP241 de Vaisala assurent la surveillance continue des concentrations de CO2 dans le gaz d’alimentation, pendant le processus, ainsi que dans le perméat et le rétentat. Les données sont enregistrées toutes les secondes. L’efficacité du captage de carbone est calculée et affichée en temps réel.
« L’exactitude et la fiabilité des sondes de CO2 sont d’une importance cruciale, » explique Simon Gorringe. « Nos recherches initiales ont indiqué que les sondes Vaisala répondraient à nos exigences strictes, mais l’usine pilote nous a permis d’effectuer des calculs de masse pour en vérifier l’exactitude. Heureusement, ces travaux ont permis de vérifier les excellentes performances offertes par les sondes Vaisala. »
La sonde MGP241 a été développée spécialement pour combler un manque sur le marché des sondes de mesure destinées au captage de carbone. Seule la sonde MGP241 utilise la technologie infrarouge à auto-étalonnage brevetée CARBOCAP® pour la mesure en ligne simultanée du dioxyde de carbone et de l’humidité. Il est important de noter que les sondes sont capables de mesurer avec précision toutes les concentrations de CO2, de 0 à 100 %. La mesure de l’humidité est également importante car la condensation permettrait la formation d’acides capable d’endommager l’équipement.
Prochaines étapes
CPT a récemment annoncé le début de la construction de sa centrale de captage de carbone d’une capacité annuelle de 10 000 tonnes sur le site de Höver en Allemagne. L’équipe de CPT chargée du chantier installe et connecte actuellement les modules préfabriqués, ce qui devrait prendre environ deux mois. Les opérations de captage devraient commencer au deuxième trimestre 2026. La centrale démontrera ensuite, sur une période de 12 mois, les performances, la rentabilité et l’opérabilité de la technologie de CPT à grande échelle, et utilisera également des sondes Vaisala pour vérifier la performance attendue. Par exemple, CPT se fixe pour objectif de récupérer 95 % du CO2. CPT et Holcim collaboreront ensuite à la décarbonation complète de la centrale de Höver, en construisant une usine de captage de carbone de 200 000 tpa en 2026. Il est également prévu d’ériger une centrale plus grande pour capturer environ 90 % des émissions de CO2 de Höver (env. 800 000 tpa) au début de la prochaine décennie.
En se projetant dans l’avenir, le PDG de CPT Andrew Corner déclare : « Avec plus de 150 sites dans le monde, Holcim représente un potentiel de décarbonation considérable pour la technologie de CPT. » Cependant, compte tenu de l’ampleur et de l’urgence de la demande mondiale en matière de décarbonation, Andrew Corner tient à souligner le potentiel global : « Depuis le début, nous avons été résolument déterminés à garantir non seulement que notre solution de captage de carbone soit modulaire et évolutive, mais aussi qu’elle soit durable sur le plan environnemental et financier. »
CPT s’adresse à l’ensemble des industries difficiles à décarboner. Andrew Corner estime que la clé pour exploiter ce potentiel est d’apporter la confiance et la fiabilité requises en matière d’efficacité du captage de carbone. « Je suis conscient du rôle qui revient aux sondes de Vaisala pour établir cette confiance », explique-t-il. « Nos clients doivent savoir quels niveaux de performance ils peuvent attendre de nos systèmes, donc la mesure en ligne de concentrations exactes et fiables du CO2 est d’une importance cruciale. »
