Capture directe de l'air (DAC)
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.
Le captage direct de l'air (DAC) est une technologie à émissions négatives, car il élimine les émissions historiques de CO₂ de l'air, contrairement au captage ponctuel qui ne prévient que les nouvelles émissions. Le principal défi technique réside dans la faible concentration de CO₂ dans l'air, qui nécessite le déplacement de grandes quantités d'air et l'utilisation d'absorbeurs chimiques hautement performants, ce qui rend le procédé 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
- techniques de séparation et de purification des gaz industriels (par exemple, adsorption modulée en 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
- fournir du CO2 pour les carburants synthétiques (par exemple, en combinant avec de l'hydrogène vert)
- fournir du CO2 aux serres pour favoriser la croissance des plantes
- boissons gazeuses
- utilisation dans les projets de capture, d'utilisation et de stockage du carbone (CCUS)
- centrales DAC commerciales exploitées par des sociétés comme Climeworks (Suisse) et Carbon Engineering (Canada)
Brevets:
- US7892348B2
- US8128749B2
- WO2010051693A1
Idées d'innovations potentielles
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En rapport avec : captage direct de l'air, DAC, élimination du carbone, technologie des émissions négatives, sorbants solides, solvants liquides, climeworks, ingénierie du carbone, lavage de l'air, CCUS.