Du soleil et de l'eau pour produire du kérosène : rêve ou réalité ?

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Par Stéphane Amant – Senior Manager 

Un projet financé par l'UE et la Suisse a permis de réaliser une avancée peut-être décisive dans la production de kérosène renouvelable, à partir de soleil, d'eau et de CO2 [1]. Ce projet appelé SUN-to-LIQUID [2] fait suite à un projet précédent, SOLAR-JET, qui avait mis au point la technologie nécessaire pour réaliser la toute première production de kérosène solaire en laboratoire. Les chercheurs ont étendu la technologie à une échelle plus industrielle et ont ainsi installé une centrale de concentration solaire unique au monde, à l’Institut de l’énergie IMDEA en Espagne pour permettre la première synthèse de kérosène solaire hors laboratoire. Comment cela marche-t-il ? Un champ d'héliostats suivant le soleil concentre le rayonnement par un facteur 2 500 (soit trois fois plus que les centrales à concentration actuelles utilisées pour la production d'électricité, comme en Andalousie par exemple), vers un réacteur situé au sommet d’une tour contenant un mélange d’eau et de CO2. Le flux solaire intense permettant d’atteindre des températures de réaction de plus de 1 500°C, il déclenche des réactions thermochimiques qui transforment le mélange initial en un gaz de synthèse, mélange d’hydrogène et de monoxyde de carbone (voir schéma de principe ci-dessous). Ce gaz de synthèse est alors traité par un procédé Fischer-Tropsch classique pour passer de l’état gazeux à l’état liquide, en rallongeant les chaînes carbonées. Les hydrocarbures de synthèse obtenus en sortie sont du naphta (une sorte d’essence), du diesel et du kérosène, dans des proportions qui peuvent varier selon les réglages retenus pour la conversion Fischer-Tropsch. Les partenaires du projet affirment obtenir une réduction de 90% des émissions nettes de CO2par rapport au carburéacteur conventionnel dérivé de combustibles fossiles.   

Compte tenu de l'abondance de la matière première qui n’est pas en concurrence avec la production alimentaire (eau et CO2), le potentiel théorique de cette solution est immense, ce qui lui attire les faveurs à l’évidence. Mais comme le rappelle l’adage, il y a loin de la coupe aux lèvres, et il subsiste des obstacles importants à surmonter pour que cette solution s’intègre de manière significative dans le mix énergétique de l’aviation. Sans prétendre à l’exhaustivité, on peut par exemple relever que le CO2 doit être capturé en amont, ce qui suppose des technologies de capture éventuellement coûteuses, surtout si ce CO2est très dilué (comme dans l’atmosphère). Cela pose en fait la question de l’équation économique globale, non abordée à ce stade par les chercheurs (ce qui n’est pas choquant en soi). Par exemple, le rendement global de conversion énergétique entre le flux solaire entrant et les carburants liquides obtenus est un déterminant clé pour réduire le coût de production : les porteurs du projet communiquent sur le fait que les prochaines étapes vont consister notamment désormais à améliorer la compétitivité économique de cette solution, tout en travaillant sur l’industrialisation plus poussée du procédé. Face à l’urgence climatique à laquelle nous sommes confrontés, et sachant les difficultés considérables de décarboner le transport aérien, peut-être que les autorités publiques seront amenées à subventionner d’une manière ou d’une autre ce type de carburant de synthèse à l’avenir. Nous aurons alors peut-être un débat intéressant sur qui devra en supporter le surcoût (les usagers du transport aérien ? la collectivité dans son ensemble ?) et pour quels voyages en avion (l’utilité sociale pouvant varier fortement selon les vols). Rendez-vous dans quelques années pour avoir plus d’éléments concrets ! 

Sources: [1] Greenaironline [2] Sun-to-Liquid