L'Usine Energie

L’invention du MIT qui pourrait réduire de moitié les émissions de CO2 du charbon

Myrtille Delamarche ,

Publié le , mis à jour le 06/04/2016 À 13H30

Une équipe du Massachusetts Institute of Technology a simulé un système combiné qui permettrait à une centrale à charbon de générer deux fois plus d’électricité à partir du même volume de combustible, divisant par deux les émissions de CO 2 au kilowattheure.

Crédit: MIT - Illustration Jeffrey Hanna

En combinant dans un même process deux techniques connues de génération d’électricité, la gazéification du charbon et la pile à combustible, une équipe de chercheurs du MIT affirme pouvoir doubler le rendement des centrales à charbon. Les centrales thermiques récupèrent en moyenne 30% du potentiel énergétique du charbon. Ce procédé permettrait, selon ses auteurs, d’en récupérer 55 à 60%.

Séquestration du CO2

Les chercheurs Katherine Ong et Ahmed Ghoniem ont expérimenté par simulation un procédé en deux étapes. Tout d’abord, le charbon pulvérisé est gazéifié grâce à l’émission d’un flux de vapeur. Et c’est ce gaz issu de la réaction chimique à la vapeur, un mélange de monoxyde de carbone et d’hydrogène, qui est oxydé sur l’électrode d’une pile à combustible pour produire de l’électricité. Là, une membrane sépare le monoxyde de carbone et l’hydrogène de l’oxygène. La réaction électrochimique qui s’ensuit permet la génération d’électricité sans combustion du gaz. Résultat, les émissions de CO2 et les cendres sont considérablement réduites. Le dioxyde de carbone émis peut en outre être capté et séquestré, puisqu’il est isolé de l’air ambiant.

Pas d’innovation technologique

L’intérêt de combiner ces deux procédés est qu’ils s’opèrent à une même température d’environ 800 °C, explique la doctorante Katherine Ong. Elle affirme que la pile à combustible peut en outre alimenter le procédé de gazéification, se substituant ainsi à la combustion d’un volume supplémentaire de charbon.

Selon les chercheurs, une unité-pilote pourrait être montée en quelques années, aucune de ces technologies n’étant réellement innovante. Il s’agit juste de bien les combiner.

Selon l’IFP Energies nouvelles, "le ‘charbon propre’ passe par deux voies : l'amélioration de l'efficacité énergétique des centrales et la mise en œuvre du captage et du stockage du CO2." La solution proposée par le MIT, qui permet de rendement énergétique et captage, ramènerait le niveau d’émissions du charbon à celui du gaz. L’investissement requis, plus élevé que celui d’une centrale thermique conventionnelle, serait rentabilisé en quelques années, surtout en cas d’alourdissement de la fiscalité-carbone.

Myrtille Delamarche

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