Le Bade-Wurtemberg a le potentiel pour produire ses propres carburants durables
Les e-fuels à base de DME pourraient devenir moins chers que le méthanol
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Comment le Bade-Wurtemberg peut-il réduire les gaz à effet de serre dans le secteur des transports et produire lui-même des carburants durables ? Le projet "e-fuels fürs LÄND", coordonné par l'Institut Fraunhofer pour les systèmes énergétiques solaires (ISE), a étudié la production d'e-fuels avec une valeur ajoutée maximale dans le Bade-Wurtemberg, des modèles commerciaux robustes et un démarrage rapide du marché. Il en ressort que le diméthyléther (DME) a le potentiel de faire baisser le prix de revient des carburants durables grâce à l'efficacité du nouveau processus INDIGO. Le projet a été soutenu par le ministère des transports du Bade-Wurtemberg.
Le consortium du projet a étudié l'ensemble de la chaîne de création de valeur des carburants durables : de la production à partir d'hydrogène etde CO2 de l'air (Direct Air Capture, DAC) aux fractions de diesel et d'essence ou Sustainable Aviation Fuels (SAF), en passant par les produits intermédiaires que sont le méthanol et l'éther diméthylique. L'éther diméthylique joue un rôle central en tant que produit intermédiaire : ce gaz est non toxique, possède une densité énergétique élevée et un grand potentiel pour la production de carburants en tant que vecteur d'énergie et de produits pour l'industrie chimique. Pour les années 2030 à 2040, le projet a considéré les pays exportateurs de DME que sont la Finlande, l'Espagne et le Brésil selon quatre scénarios (court terme, innovation, référence et long terme) afin de couvrir le plus grand nombre possible de zones climatiques et de conditions générales. Quatre technologies "Made in Baden-Württemberg" ont ainsi été évaluées : Direct Air Capture, production d'hydrogène ou de gaz de synthèse (processus bioliq® de l'Institut de technologie de Karlsruhe KIT), production de DME (processus INDIGO du Fraunhofer ISE) ainsi que production de SAF et d'autres fractions de carburant. Ensuite, l'ensemble de la chaîne de valeur - de la production du DME à l'étranger en utilisant de l'électricité renouvelable et du carbone provenant de sources durables ou de l'air, à sa transformation en carburants dans le Bade-Wurtemberg - a fait l'objet d'une évaluation technico-économique. Le méthanol a servi de référence comparative en tant qu'état actuel de la technique.
Développement de processus "Made in Baden-Württemberg".
Outre l'analyse des chaînes de création de valeur, le projet a également permis de développer des processus de fabrication concrets. La société Purem GmbH et le Fraunhofer ISE ont étudié un processus de capture directe de l'air basé sur des sorbants solides. Le banc d'essai DAC nouvellement développé a été utilisé en mode cyclique avec des flux d'air pertinents pour l'industrie, ce qui a mis en évidence des potentiels d'efficacité énergétique. "Le concept de mise à l'échelle développé permet de fabriquer à moindre coût des modules DAC dans des environnements de production automatisés de l'industrie automobile. D'autres études expérimentales à l'échelle pilote sont nécessaires pour prendre des décisions d'investissement", explique Robert Szolak, chef du département Produits de synthèse durables au Fraunhofer ISE.
Dans une simulation de processus, les chercheurs ont comparé deux procédés de synthèse de DME (INDIGO de Fraunhofer ISE, procédé conventionnel) et la synthèse de méthanol en ce qui concerne leurs indices technico-économiques. A cet égard, le procédé INDIGO a montré des coûts d'exploitation et des coûts totaux nettement inférieurs. Pour le partenaire du projet, la Mineraloelraffinerie Oberrhein, il en résulte l'option de réaliser ce processus dans leur raffinerie en tant que preneur de licence et de profiter des coûts de fabrication avantageux de ce processus "Made in Baden-Württemberg".
Dans son laboratoire, le KIT a étudié pour la première fois les processus individuels de synthèse d'oléfines et de carburant à partir de DME en simulant le processus combiné à une échelle techniquement pertinente et en fonctionnement continu. Par rapport à l'état de la technique sur la base du méthanol, l'efficacité énergétique augmente jusqu'à 90% et lesémissions de CO2 diminuent en conséquence. Le traitement de produits d'oligomérisation sélectionnés a permis de produire des fractions d'essence et de diesel ainsi que des SAF et de montrer le potentiel prometteur de la synthèse de carburants à base de DME.
Dans les analyses technico-économiques, l'équipe a calculé les coûts de production de carburant pour le DME synthétisé pour quatre scénarios. Les coûts du scénario d'innovation (avec la technologie "Made in Baden-Württemberg") sont toujours inférieurs à ceux du scénario de référence (avec le méthanol). Cela est dû à la production plus efficace de carburant à base de DME ainsi qu'à l'efficacité de la technologie de synthèse INDIGO, qui se traduit par des coûts d'investissement et d'exploitation plus faibles.
"Notre étude a montré que la transition vers des carburants durables à base de DME offre un potentiel significatif de réduction des coûts. Le Bade-Wurtemberg, avec sa base industrielle et sa forte construction de machines et d'installations, dispose de conditions idéales pour la montée en puissance des e-fuels sur le marché. Afin d'exploiter ces potentiels, une action entrepreneuriale proactive et une politique industrielle et technologique de soutien sont nécessaires", explique le Dr Achim Schaadt, chef du département Produits de synthèse durables.
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 Allemand peut être trouvé ici.
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