Feuille de route pour relier les sources et les puits de CO2 à l'aide de procédés électrochimiques
Opportunités, défis et potentiel d'amélioration dans l'intégration à grande échelle des sources de CO2 et des électrolyseurs
Quelles sont les sources ponctuelles de CO2 les plus prometteuses ? Comment déterminer la maturité des différentes conceptions de réacteurs ? Et quel produit cible a le plus grand potentiel de commercialisation ? Certaines questions restent sans réponse sur la voie de l'industrialisation de l'électrolyse du CO2. Les chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour les technologies de l'environnement, de la sécurité et de l'énergie UMSICHT, du Forschungszentrum Jülich, de l'université RWTH d'Aix-la-Chapelle et de l'université Ruhr de Bochum ont élaboré une feuille de route visant à relier les sources et les puits de CO2.
Les employés suivants du Fraunhofer UMSICHT ont contribué à l'article "Closing the Carbon Cycle : Challenges and Opportunities of CO2 Electrolyser Designs in Light of Cross-Industrial CO2 Source-Sink Matching in the European Landscape" (de gauche à droite) : Dennis Blaudszun, Maximiliane Dreis, Kevinjeorjios Pellumbi, Kai junge Puring, Ulf-Peter Apfel et Sebastian Stießel.
© Fraunhofer UMSICHT
Pour établir leurs prévisions jusqu'en 2050, les chercheurs ont analysé plus de 5 000 publications sur le thème de l'électrolyse du CO2. Ils se sont concentrés sur l'électrolyse à basse et haute température pour les trois classes de produits que sont le CO, l'acide formique et l'éthylène/éthanol. Leur objectif : combler le fossé entre les revues académiques sur les progrès de la réduction du CO2 (CO2R) et les sources industrielles ponctuelles.
Perspective à long terme sur le potentiel de l'électrolyse du CO2
Afin de faire correspondre les sources et les puits dans les différents secteurs, les chercheurs ont identifié les sources ponctuelles et les produits de réduction du CO2 les plus pertinents pour les scénarios de couplage. En outre, ils ont évalué les performances de différents produits CO2R dans différentes configurations de cellules, en mettant en évidence les principales réussites, tendances et possibilités d'amélioration - en tenant compte à la fois des émissions de CO2 actuelles et des exigences du marché, ainsi que des projections pour 2050.
Par exemple, les chercheurs supposent que le type de sources de CO2 utilisées pour les technologies d'électrolyse du CO2 à grande échelle passera par trois phases : 1) directement à partir de sources industrielles ponctuelles de CO2, en passant par b) un mélange de sources ponctuelles de CO2 et de captage direct de l'air (CDA), jusqu'à c) l'établissement primaire du CDA en tant que fournisseur de CO2 aux côtés des émetteurs à grande échelle inévitables tels que les cimenteries et les usines d'incinération des déchets.
"Notre feuille de route fournit des conclusions sur les scénarios d'application les plus probables pour chaque technologie et constitue donc une feuille de route précieuse pour l'industrie : Quand, où, comment et pour quel produit l'électrolyse du CO2 peut-elle être une technologie intéressante ?" résume le professeur Ulf-Peter Apfel du Fraunhofer UMSICHT.
Les résultats complets peuvent être consultés dans l'article "Closing the Carbon Cycle : Challenges and Opportunities of CO2 Electrolyser Designs in Light of Cross-Industrial CO2 Source-Sink Matching in the European Landscape" - publié dans la revue "Energy & Environmental Science".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Muhammad Tayyab, Maximiliane Dreis, Dennis Blaudszun, Kevinjeorjios Pellumbi, Urbain Nzotcha, Hermann Tempel, Muhammad Qaiser Masood, Henning Weinrich, Sebastian Stießel, Kai junge Puring, Rüdiger-A. Eichel, Ulf-Peter Apfel; "Closing the carbon cycle: challenges and opportunities of CO2 electrolyser designs in light of cross-industrial CO2 source-sink matching in the European landscape"; Energy & Environmental Science, 2025
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