Fabrication de produits chimiques par transformation électrochimique du dioxyde de carbone
Secteur – Domaine d’intérêt
Fabrication ― Capture et utilisation du CO2
Status
Terminé
Partenaires
The University of Toronto
Total American Services
Fonds
Programme d'innovation énergétique
Année
2019
Contribution du PIE
1 400 000 $
Total du projet
2 511 755 $
Lieu
Toronto (Ontario)
Pour en savoir plus
www.co2cert.com
(Disponible en anglais seulement)
Promoteur Principal
CERT Systems Inc.
Contexte du projet
CERT Systems Inc. (« CERT ») est une société de biotechnologie en phase de démarrage qui commercialise une technologie permettant de transformer les gaz à effet de serre en produits chimiques et en combustibles précieux. Cette technologie, appelée électrolyse du CO2, utilise de l’électricité propre et de l’eau pour diviser le dioxyde de carbone et le transformer en molécules telles que l’éthylène, l’éthanol et le méthane.
Dans le cadre de ce projet, CERT a travaillé à l’avancement d’une technologie développée à l’Université de Toronto. Pour démontrer la faisabilité commerciale, ce projet a abordé un certain nombre d’aspects qui n’ont pas été suffisamment explorés dans la recherche universitaire. Les principaux obstacles techniques abordés sont les suivants :
- Utilisation à passage unique (UPU) : quantité de CO2 consommée en un seul passage dans le système, évitant ainsi une recirculation coûteuse. Ce projet vise à atteindre une UPU de 50 %.
- Stabilité : durée pendant laquelle le système fonctionne à un niveau de performance élevé sans qu’il soit nécessaire de remplacer de pièces. Ce projet vise un objectif de 1 000 heures.
- Matière première à faible concentration de CO2 : la plupart des sources de CO2 sont diluées et il est coûteux de les purifier entièrement. Ce projet vise à utiliser du CO2 concentré à 80 %.
Résultats
CERT a également été en mesure de dépasser ses objectifs techniques au cours de ce projet. Alors que de nombreux rapports sur l’électrolyse du CO2 ont été limités à 100 heures de démonstration ou moins, CERT a été en mesure de démontrer un système robuste avec plus de 1 400 heures de fonctionnement consécutives. Des améliorations ont également été apportées à l’utilisation du CO2, avec plus de 50 % du CO2 converti en un seul passage. Enfin, il a été démontré que la concentration de CO2 pouvait être abaissée à 50 % sans perte de performance, ce qui signifie qu’il n’est pas nécessaire d’utiliser du CO2 extrêmement pur.
Ce projet a permis à CERT de bâtir rapidement son équipe de recherche sur la conversion du CO2. À la fin du projet, l’entreprise était passée de 2 à 14 employés à temps plein. Grâce au soutien de ce projet, CERT a pu obtenir plus de 6 millions de dollars de financement complémentaire non dilutif.
Avant le projet financé par le programme SENC de RNCan, CERT a été finaliste de la compétition NRG COSIA Carbon XPRIZE, qui visait à identifier les voies les plus prometteuses pour convertir le CO2 en produits utiles. Au cours de la compétition, l’équipe a mis à l’échelle un électrolyseur de CO2 pilote en le multipliant par plus de 10 000 par rapport à l’électrolyseur à l’échelle du laboratoire. L’unité a été déployée dans une centrale électrique au gaz naturel en Alberta. Pour la première fois, la production électrochimique d’éthylène à partir d’une source industrielle de CO2 a été démontrée.
Avantages pour le Canada
Ce projet soutient l’innovation du Canada en matière de gestion du carbone. Le financement a permis de soutenir une jeune entreprise en démarrage d’une université canadienne de premier plan, permettant à CERT de mettre sur pied un laboratoire indépendant et de multiplier son équipe par sept. Grâce à ce projet, CERT a directement employé et formé plus de 10 personnes hautement qualifiées, y compris des étudiants de premier cycle d’universités canadiennes participant au programme collaboratif.
La technologie mise au point dans le cadre de ce projet présente un potentiel important pour réduire les émissions de CO2 tout en générant une valeur économique. L’éthylène représente un marché mondial annuel d’environ 200 milliards de dollars et est responsable de centaines de millions de tonnes d’émissions de CO2. La technologie développée par CERT au Canada permet de créer une valeur importante à partir des émissions de CO2 existantes.
Prochaines étapes
CERT continuera à développer la technologie avec deux voies complémentaires :
- Source ponctuelle : en utilisant l’apport de CO2 en phase gazeuse comme présenté dans ce projet. CERT a entamé une collaboration industrielle autour de ce processus et cherchera à réduire les émissions de nombreux secteurs industriels.
- Capture directe dans l’air (CDA) : utilisation du carbonate en phase liquide comme matière première. CERT a obtenu un financement dans le cadre de la bourse Breakthrough Energy pour explorer cette voie.
Les travaux futurs se concentreront sur la poursuite de la mise à l’échelle de la technologie tout en améliorant sa durabilité et son efficacité.
Technologie en action
Dans leurs mots
« Le programme SENC a transformé CERT Systems. En nous soutenant dès les premières étapes, SENC nous a permis de bâtir notre équipe, de faire progresser notre technologie et d’établir de nouveaux partenariats. Nous avons démontré que nous disposons de la meilleure solution pour la conversion électrochimique du CO2 en éthylène, l’un des produits chimiques les plus utilisés au monde. »
Christine Gabardo, directrice de la technologie et cofondatrice
Détails de la page
- Date de modification :