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Le Bio-CO2, une alternative au CO2 fossile

12 Mai. 20

Le bio-CO2 est un CO2 qui provient de la biomasse ; il fait donc partie d’un cycle qui n’entraîne pas d’accumulation de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Il se substitue avantageusement au CO2 industriel qui provient du reformage du méthane ou d’hydrocarbures liquides.

La source principale de bio-CO2, c’est le biogaz. Même si ce bio-CO2 émis fait partie du cycle naturel de recyclage du CO2 par la photosynthèse, utiliser ce bio-CO2 en substitution du CO2 provenant de la décomposition de combustibles fossiles constitue un double gain, puisqu’on utilise du CO2 renouvelable en le substituant à une émission d’un composant fossile.

En séparant le biogaz en biométhane et en bio-CO2 il est possible de faire coup double: production d’un combustile renouvelable et production d‘un CO2 renouvelable s’il est récupéré et mis au standard de qualité voulu. La séparation du bio-CO2 peut se faire par la technologie des membranes ou les PSA (Pressure Swing adsorption), mais à condition d’épurer le gaz riche en sulfure d’hydrogène (H2S), et de comprimer ou liquéfier le CO2. L’autre solution consiste à capter directement le CO2 dans le biogaz dans l’étape d’épuration, c’est ce que Cryo Pur effectue par captage cryogénique du CO2 en le givrant à pression atmosphérique et en le récupérant en phase liquide à -50°C (www.cryopur.com). Dans les 2 cas, la valorisation du CO2 permet l’amortissement du système de récupération du CO2 en phase liquide.

Les usages potentiels du bio-CO2 sont nombreux. Un circuit court peut être mis en place pour alimenter les serres avec le CO2 rejeté par les systèmes d‘épuration du biogaz, à proximité d’une unité de méthanisation (gisement majoritaire de bio-CO2). Un autre usage d’intérêt est la production de glace carbonique qui facilite grandement la logistique du CO2 et ouvre de nouveaux marchés. Pour prendre un exemple lié à Cryo Pur : notre client en Irlande du Nord produit sur place du bio GNL pour alimenter des cogénérations et de la glace carbonique qu’il fournit à un distributeur spécialisé. A noter qu’en Irlande il n’y a pas de production de CO2 industriel et que le CO2 issu du biogaz présente une forte valeur potentielle. Le prix du CO2 industriel est très variable selon la logistique et les distances entre production et utilisation.

Le bio-CO2 peut également se substituer au CO2 comme matière première. C’est le cas par exemple lorsque l’on recycle du CO2 émis lors de procédés de fabrication comme celui du ciment en l’introduisant dans la fabrication du béton. Chaque tonne de ciment émet de 700 à 900 kg de CO2 selon le combustible utilisé. Le ciment génère une émission fatale de CO2 due à la décarbonation du calcaire pour produire le clinker. Dans une tonne de béton on trouve environ 12 % de ciment. Le procédé Solidia, dont on voit ci-joint à une poutre de son béton fortement enrichi en CO2, réduit de 70 % l’impact CO2 du ciment selon le fabricant, ce qui implique l’incorporation d’au moins 100kg de CO2 par tonne de béton. Pour rappel la France consomme environ 90 millions de tonnes de béton par an. En prenant 10 % de ce marché, le potentiel représente 900 000 tonnes de CO2 par an qui peuvent être recalcifiées dans ce béton.

La teneur en CO2 très élevée dans le biogaz (typiquement 40%) comparativement aux fumées (typiquement 12%) rend la récupération du bio-CO2 économiquement attractive. Les technologies pour mettre ce bio-CO2 à la norme d’utilisation existent. La généralisation de l’utilisation de ce bio-CO2 est à portée de la main. En France, 2,2 TWh de biométhane ont été injectés dans le réseau, correspondant à environ 315 000 tonnes de bio-CO2 non récupérées. Il y a donc un potentiel significatif pour substituer du CO2 d’origine fossile par du CO2 renouvelable pour les usages industriels et agricoles. Le CO2 comme matière première est un enjeu technologiquement accessible et dont les conditions économiques doivent être établies par des règles donnant une valeur au CO2 non émis à l’atmosphère du fait de son recyclage.

Renseignements :
Denis CLODIC
Fondateur et directeur technique de Cryo Pur

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