Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Maison » Capture directe de l'air (DAC)

Capture directe de l'air (DAC)

2010
Installation de captage direct de l'air utilisant des procédés chimiques pour extraire le CO2 de l'atmosphère.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Une technologie conçue pour éliminer le dioxyde de carbone directement de l'atmosphère ambiante, où sa concentration est très faible (environ 420 ppm). Les deux principales approches utilisent soit des systèmes de solvants liquides, où l'air traverse des solutions chimiques (par exemple, l'hydroxyde de potassium), soit des systèmes de sorbants solides, où l'air passe sur des surfaces filtrantes qui se lient chimiquement au CO₂. Le CO₂ capturé est ensuite libéré pour être stocké ou valorisé.

Capture directe de l'air (DAC) est une technologie à émissions négatives car elle élimine les émissions historiques de CO2 dans l'air, contrairement au captage ponctuel qui ne fait qu'empêcher de nouvelles émissions. Le principal défi technique est la faible concentration de CO2 dans l'air, qui nécessite de déplacer de grandes quantités d'air et d'utiliser des absorbeurs chimiques très efficaces, ce qui rend le processus énergivore et coûteux.

Dans les systèmes à solvants liquides, de grands ventilateurs propulsent l'air à travers un contacteur d'air contenant une solution chimique concentrée, généralement une solution aqueuse d'hydroxyde. Le CO₂ réagit pour former un sel de carbonate. Cette solution saline est ensuite chauffée dans un réacteur séparé, qui libère le CO₂ en un flux pur et régénère la solution d'hydroxyde d'origine pour la réutiliser. Ce processus est continu, mais nécessite une chaleur à haute température (jusqu'à 900 °C).

Dans les systèmes à sorbants solides, de l'air est soufflé sur des matériaux solides (sorbants) dont la surface contient des amines ou d'autres substances chimiques. Ces substances adsorbent sélectivement les molécules de CO₂. Une fois le sorbant saturé, il est transféré dans une chambre chauffée à basse pression où le CO₂ est libéré. ​​Ce processus nécessite généralement des températures plus basses (80-120 °C) que les systèmes liquides, ce qui permet d'exploiter la chaleur résiduelle ou l'énergie géothermique. Une fois le CO₂ capté et purifié, il doit être séquestré de manière permanente dans le sous-sol ou utilisé dans des produits tels que des carburants synthétiques ou des matériaux de construction pour obtenir un effet bénéfique sur le climat.

UNESCO Nomenclature: 3305
- Génie chimique et technologie

Taper

Processus industriel

Perturbation

Incrémentale

Usage

Technologie émergente

Précurseurs

  • technologie de purification de l'air utilisée dans les sous-marins et les engins spatiaux pour le maintien de la vie
  • gaz industriel les techniques de séparation et de purification (par exemple, adsorption par variation de pression)
  • progrès en génie chimique et en science des matériaux pour le développement de sorbants
  • compréhension de la chimie acido-basique
  • théories sur le changement climatique et la nécessité d'émissions négatives

Applications

  • providing CO2 for synthetic fuels (e.g., combining with green hydrogen)
  • fournir du CO2 aux serres pour favoriser la croissance des plantes
  • boissons gazeuses
  • utiliser dans capture du carbone, les projets CCUS (Centre de coordination pour l'utilisation et le stockage de l'énergie)
  • centrales DAC commerciales exploitées par des sociétés comme Climeworks (Suisse) et Carbon Engineering (Canada)

Brevets:

  • US7892348B2
  • US8128749B2
  • WO2010051693A1

Idées d'innovations potentielles

  • développer des systèmes DAC passifs qui utilisent l'énergie éolienne au lieu de ventilateurs électriques pour déplacer l'air
  • création de sorbants à variation d'humidité qui libèrent du CO2 lorsqu'ils sont exposés à l'eau au lieu de la chaleur
  • intégrer les unités DAC directement aux centrales géothermiques pour utiliser la chaleur et l'électricité perdues
  • concevoir des unités DAC modulaires de taille domestique qui contribuent à un réseau distribué
  • utilisant des structures organométalliques (MOF) comme sorbants hautement sélectifs et à faible énergie
  • alimenter le DAC avec des sources d'énergie renouvelables dédiées et hors réseau comme l'énergie solaire et éolienne
  • modification génétique des cyanobactéries pour capturer le CO2 sur les façades des bâtiments
  • développer des systèmes DAC électrochimiques qui utilisent l'électricité directement pour séparer le CO2
  • intégration du DAC dans les systèmes CVC des grands bâtiments
  • creating a boucle fermée system where captured CO2 is used to grow algae for biofuel production
Lié à : direct capture d'air, DAC, élimination du carbone, technologie des émissions négatives, sorbants solides, solvants liquides, climatisation, ingénierie du carbone, épuration de l'air, CCUS.

Contexte historique

Capture directe de l'air (DAC)

2000
2000
2002
2010
2013
2000
2000
2000
2003
2010
2013-09-24

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

Les images en pleine résolution et les téléchargements sont uniquement disponibles, et 100% gratuits, pour les membres inscrits.