Le sorbant MOF en rouleau : une solution modulable pour le captage du carbone à l’échelle de la gigatonne

• Les résultats de travaux de recherche ont été publiés aujourd’hui dans la revue internationale à comité de lecture Science.
• Un réseau organométallique (MOF) durable et modulable capte le CO₂ et présente une meilleure capacité, une plus grande stabilité et une plus forte sélectivité que la vapeur, avec une pénalité de régénération modeste.

VANCOUVER, Colombie-Britannique--(BUSINESS WIRE)--Svante Inc. a annoncé aujourd’hui avoir réussi la mise à l’échelle de son nouveau sorbant, utilisé pour le captage du carbone. Capable de capter jusqu’à 95 % du dioxyde de carbone (CO₂) émis par les sources industrielles, comme les cimenteries et les usines de production d’hydrogène décarboné, ce sorbant se base sur une adsorption solide rapide et une utilisation de la vapeur à basse température.

Travaillant sur la structure du nanomatériau de ce réseau organométallique (MOF, de l’anglais metal-organic framework), l’équipe scientifique de Svante a collaboré pendant quatre (4) ans avec le professeur George Shimizu de l’université de Calgary et son équipe de professeurs et d’étudiants pour concevoir et faire passer à l’échelle supérieure ce nouveau sorbant, qui agit telle une éponge pour adsorber le CO₂. La publication des résultats de ces travaux de recherche a été acceptée aujourd’hui par la revue internationale à comité de lecture Science. Ces résultats ont démontré les caractéristiques très particulières de ce sorbant, ainsi que sa résistance à l’oxydation et à la vapeur d’eau, ce qui permet un captage du CO₂ à moindre coût grâce au filtre adsorbant structuré exclusif de Svante.

Les sorbants solides représentent un changement radical pour le captage du carbone. Le problème réside cependant dans la difficulté à réunir dans une structure robuste toutes les caractéristiques souhaitables et viables sur le plan commercial, tout en minimisant ses coûts de production. Calgary Framework 20 (CALF-20), un réseau organométallique, relève ce défi et capte le CO₂ en faisant preuve d’une meilleure capacité et d’une plus grande sélectivité que l’eau. « Pour de bonnes performances en matière de captage et de stockage du CO₂, le stripping à la vapeur — qui implique un contact direct avec cette dernière pour extraire le CO₂ du sorbant — constitue une sorte de Saint Graal, étant donné qu’il s’agit du moyen le plus économique pour réaliser une telle opération », a déclaré Claude Letourneau, président-directeur général de Svante Inc. « Associé à notre filtre d’adsorption structuré exclusif, ce matériau MOF change la donne. Nous disposons aujourd’hui de la technologie nécessaire pour réduire le coût de l’investissement lié au captage du CO₂. Nous devons maintenant faire passer cette technologie à l’échelle supérieure et la commercialiser afin de créer un marché viable pour le CO₂. »

Svante, en collaboration avec BASF, a réussi à faire passer le sorbant MOF CALF-20 à l’échelle supérieure, le faisant passer d’un laboratoire à une taille industrielle, grâce à un processus simple à basse température conforme aux principes de la chimie verte. Le potentiel modulable de ce sorbant solide et son faible coût sont des conditions sine qua none, la quantité de sorbant nécessaire au fonctionnement d’une installation type de captage du carbone dans les gaz de combustion du ciment étant de l’ordre de 200 tonnes. Plus de deux mille installations de captage du carbone doivent en outre être déployées d’ici à 2040, soit l’équivalent de la mise en service de deux installations de captage de CO₂ d’envergure internationale par semaine pendant les 20 prochaines années. Jusqu’à présent, la production à grande échelle et à faible coût de matériaux MOF représentait un obstacle de taille pour la séparation des gaz.

Outre la mise à l’échelle du processus de fabrication de ce MOF (CALF-20), Svante a mis au point un processus rouleau à rouleau pour enduire à faible coût de grands volumes de sorbant sur une feuille laminée : « Sorbent on a Roll » (le sorbant en rouleau). Ces plaques laminées sont ensuite empilées pour créer un filtre haute performance doté d’une faible perte de charge et d’une forte capacité de captage du CO₂.

À propos de Svante

Svante offre aux entreprises des industries à fortes émissions un moyen viable de capter à grande échelle les émissions de CO₂ à partir des infrastructures existantes, soit pour le stocker en toute sécurité, soit pour le destiner à une nouvelle utilisation industrielle en boucle fermée. Capable de capter le CO₂ directement à partir de sources industrielles à un coût en capital moitié moins cher que ceux des solutions existantes, Svante rend le captage de carbone possible à l’échelle industrielle. La technologie de Svante est actuellement déployée sur le terrain par des leaders de l’industrie dans les secteurs de l’énergie et de la fabrication de ciment, dans le cadre d’usines pilotes. Le Projet d’usine pilote CO₂MENT —Partenariat entre Lafarge (Holcim) et TotalEnergies — exploite une usine d’une (1) tonne par jour (TPJ) à Richmond, Colombie-Britannique, Canada, qui réinjectera le CO₂ capté dans du béton, tandis que la construction et la mise en service d’une usine de démonstration de 30 TPJ ont été achevées en 2019 dans un établissement industriel à Lloydminster, Saskatchewan, Canada. Une usine de démonstration de 25 TPJ est actuellement en cours de conception et de construction pour Chevron U.S.A., près de Bakersfield, Californie. Plusieurs études de faisabilité pour des projets de captage du carbone à une échelle commerciale, allant de 500 à 4 500 TPJ, sont par ailleurs en cours de réalisation en Amérique du Nord et en Europe.

Svante Inc. a demandé à Kiewit Engineering Group Inc. de fournir des services d’ingénierie-approvisionnement-construction (IAC) dans le cadre de deux projets de captage de carbone financés par le Département de l’Énergie américain (US Department of Energy, US DOE). Le 1er septembre 2020, le Laboratoire de technologie énergétique national (National Energy Laboratory Technology [NETL]) du DOE a attribué, par l’intermédiaire d’Electricore, un financement fédéral de 1 500 000 USD dans le cadre d’un développement à coût partagé pour appuyer l’analyse technique initiale et la progression d’un projet commercial premier en son genre au Colorado, le LH CO₂MENT, d’une capacité allant jusqu’à 1,5 million de tonnes par an de CO₂ ; ainsi que 13 000 000 USD en financement fédéral pour le développement à coût partagé visant à soutenir la conception, la construction et l’exploitation d’une usine de captage de carbone à l’échelle technique, deuxième en son genre, dans le champ pétrolier Kern River de Chevron dans la San Joaquin Valley, Californie. Ces deux projets du DOE-NETL utilisent le nouveau sorbant CALF-20.

Svante a recueilli plus de 195 millions USD en investissement depuis sa création en 2007, avec notamment l’investissement récent de 25 millions CAD du Fonds stratégique pour l’innovation du gouvernement canadien. Svante construit actuellement une chaîne d’approvisionnement modulable pour les matériaux de captage actif dans le but de proposer une vaste gamme de solutions de captage et de retrait de carbone, sur une échelle allant jusqu’à la gigatonne. Le Conseil d’administration de Svante compte Steven Chu, lauréat du prix Nobel et ancien secrétaire américain de l’Énergie, et le président Steven Berkenfeld, ancien directeur de la Pratique industrielle et Cleantech chez Barclays Capital. Pour en savoir plus sur la technologie de Svante, cliquez ici ou visitez le site Web de Svante www.svanteinc.com, LinkedIn ou Twitter (@svantesolutions).

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