Alstom pêche le CO2 aux amines : première étape en Virginie

Alstom et Dow Chemical vont tester une unité de captage de C02 en Virginie occidentale (États-Unis). Une étape de leur grand projet de technologie de capture aux amines.

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Alstom pêche le CO2 aux amines : première étape en Virginie
Qui va piano va lontano. Alstom et Dow s'attèlent aujourd'hui à capturer le CO2 des fumées issues de la chaudière au charbon d'Union Carbide Corporation (UCC), multinationale américaine productrice de pesticides et filiale de Dow depuis 2001, en Virgine. Opérationnelle à compter de l'été 2009, l'unité pilote de Virginie devrait permettre de capturer près de 1 800 tonnes par an (tpa) de CO2. Dow fournira le site et les infrastructures, ainsi que les produits chimiques et son expertise dans le domaine des amines.

Amine

En chimie, une amine (-NH2) est une molécule dérivée de l'ammoniac dont certains hydrogènes ont été remplacés par un groupement carboné.
Derrière ce projet américain se cache une potion aux amines polonaise. Alstom et Dow ont en effet commencé à mettre au point ce procédé dans le cadre du projet qui les lie à Belchatow en Pologne, le plus grand site de production électrique à partir de charbon en Europe (4500 MW installés). Une nouvelle centrale de 858 MW doit y être construite : le contrat avait été remporté voici 4 ans par Alstom. Mais effet de serre oblige, les exploitants ont demandé en 2006 à Alstom de préparer la centrale à charbon à capturer son C02. Allié à Dow pour la cause, Alstom s'est fixé l'objectif de traiter d'ici 2015 une unité de 300 MW, soit un tiers des émissions de la nouvelle centrale polonaise : un million de tonnes de C02 par an.

En attendant, il faut valider le procédé. La dizaine d'ingénieurs qui travaille au projet a validé à l'échelle de 1 MW les séries d'amines, testées sur les fumées en conditions réelles. L'expérimentation sera bientôt menée à l'échelle de 5 MW, puis 30 MW sur une chaudière existante d'ici 2011. Soit 100.000 tonnes de C02 capturées par an. L'étape en Virginie, d'une échelle d'environ 2 MW, fait partie du marathon.

Objectif pour l'instant : mettre au point les solvants d'amines. Plusieurs techniques existent pour perfectionner le contact entre le liquide (solutions d'amines) et le gaz (CO2 contenu dans les fumées). Première technique : celle des plateaux, selon la bonne vieille distillation. Au fur et à mesure que les fumées montent, elles rencontrent des plateaux de liquide sur lequel elles viennent faire des bulles : le C02 y reste attrapé. Autre technique : installer dans la colonne d'évacuation des fumées des anneaux remplis de "nouilles", "billes" et autres "mousses" qui viendront torturer le chemin du liquide... pour mieux attraper le gaz. Le pickle center de l'université du Texas a prêté son pilote de colonnes de distillation pour tester les formulations de Dow.

Union Carbide et l'accident de Bhopal

Union Carbide est tristement célèbre depuis l'explosion d'une de ses usines, le 3 décembre 1984, à Bhopal, en Inde. C'est la plus grande catastrophe industrielle connue à ce jour et qui a provoqué plus d'une dizaine de milliers de morts.


La technique utilisée par Alstom pour attraper le C02 est une technique de post combustion, c'est-à-dire qu'elle intervient après que le charbon a été brûlé. Une solution d'amines recyclée à l'infini est au cœur du process. « On enlève le C02 des fumées dans la tour : il est capté par lavage. Puis la solution amine qui a capté le C02 est réchauffée : le C02 est évacué vers le pipeline d'un côté et la solution amine est récupérée de l'autre » résumait en décembre Philippe Paelinck, responsable des projets C02 d'Alstom.

Les amines sont déjà largement utilisées dans l'industrie pour fabriquer de l'ammoniac ou dans le procédé de purification du gaz naturel. Mais en moindre quantité, et à des pressions hautes : ici, les amines doivent être particulièrement soignées par le savoir-faire de Dow. L'oxygène des fumées les dégrade, alors qu'il est nécessaire de les conserver en bon état pour continuer de capter le CO2. Et la pression en sortie des fumées est très basse. Selon la qualité des amines, d'ailleurs, le coût varie de 1 à 10. Le chimiste américain, leader mondial des technologies de traitement des gaz, garde précieusement la formule de ces amines plus résistantes et moins consommatrices d'énergie dans ses tiroirs.

Quid du prix du C02? Reste que le prix de la tonne de C02, au plus bas (autour de 10 euros) avec la crise, n'est pas pour rendre rentables ces technologies coûteuses. Voire: « puisque le projet de Belchatow en Pologne ne prendra son essort qu'en 2015, ce qui importe, c'est le prix du CO2 en 2015 !» rétorque Philippe Paelinck . Une étude McKinsey montre qu'en 2015, si la tonne de C02 oscille entre 60 euros et 90 euros, les projets de captage de C02 deviendront rentables.

Plus vite le signal prix reflètera la nouvelle donne, plus vite les technologies vertes se développeront et moins lourde sera la facture pour le consommateur ultime, estime le responsable des projets C02 d'Alstom, qui poursuit : «tout dépendra des engagements pris à Copenhague.» En cas d'accord international, la France a réaffirmé l'engagement pris par les Chefs d'Etat européens de réduire les émissions de 30% d'ici à 2020, au lieu de seulement 20%. « Si les objectifs d'émissions sont plus serrés, le prix du CO2 va s'envoler dès la fin de cette année en anticpation de ces 30%», estime le spécialiste.

In fine, le prix du C02 sera conditionné par le coût des technologies à partir desquelles il sera possible de le capturer : autour de 50, 60 euros au-delà de 2015 espère Philippe Paelinck. «Si l'on veut être à moins 80% d'émissions de gaz à effet de serre en 2050, ce qui est annoncé par les Etats-Unis et demandé par les climatologues pour éviter une catastrophe, il faudra que la tonne de C02 coûte 180 dollars en 2050». pose -t-il. Et dans cette flambée du carbone, Alstom a une carte à jouer. « Le charbon, qui représente plus de deux tiers de la production d'électricité dans le monde, est et restera une part essentielle du mix énergétique mondial, explique dans un communiqué Philippe Joubert, Vice-Président Exécutif d'Alstom et Président d'Alstom Power. Le groupe est le numéro un des centrales électriques au charbon clés en main. Tant que certains en construisent, il est aisé de livrer dans le même lot une unité de captage de C02 aux amines, à l'ammoniaque... ou par oxy-combustion.

A.L.


Les autres projets pilotes de capture de C02 d'Alstom

Capture du CO2 par Oxy-combustion :
- En septembre, l'allemand Vattenfall a lance un test sur une centrale de 30 MW, avec pour objectif d'équiper une centrale de 250 MW à Jänschwalde d'ici à 2020.
- En France, le projet de Total à Lacq vise un test sur 30 MW fin 2008

Capture du C02 à l'Ammoniaque réfrigérée :
- Pleasant Prairie We Energies, EPRI (US), 5 MW, charbon, tests commences en juin 2008
- Mountaineer AEP (US), 30 MW, charbon, prévu pour le troisième trimestre 2009
- Northeastern AEP (US), +200 MW, charbon, pour fin 2012
- Karlshamm EON (Suège), 5 MW, gaz, pour fin 2008
- Mongstad StatoilHydro (Norvège), 40 MW, gaz, pour fin 2011
- Alberta TransAlta (Canada) 200 MWe, charbon, pour fin 2012


Lire aussi :
CO2 du charbon en Pologne : Alstom le pêche aux amines, le 10/12/2008


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