Procédé de photosynthèse pour convertir le CO2 et l'eau en gaz de synthèse

PROBLÈME ADRESSÉ

La réduction des émissions des gaz à effet de serre (GES) représente actuellement un enjeu de taille planétaire. À la suite de la conférence COP21 à Paris en 2015, plusieurs pays, notamment le Canada (et le Québec), ont pris des engagements ambitieux pour réduire leurs émissions. Le Canada met actuellement en place, par exemple, la « Norme sur les combustibles propres » qui freinera l’utilisation de combustibles fossiles (liquides, gazeux et solides). Les entreprises de tous les secteurs sont ainsi invitées à trouver des moyens de réduire les émissions de GES. Cette invention répond à cette préoccupation et offre un moyen de produire des produits énergétiques à faible intensité carbone en exploitant la valeur inexploitée des GES, notamment du CO2 pour produire du gaz de synthèse (la matière première permettant de produire une large gamme de produits chimiques tel que le méthanol, le diesel, le jet fuel, etc).

L’invention arrive dans une tendance de marché très favorable et notre approche respectueuse de l’environnement sera très innovante par rapport aux procédés conventionnels de production de gaz de synthèse (comme le reformage à la vapeur de méthane (SMR)), car notre invention utilise le CO2 comme matière première au lieu du gaz naturel (source fossile).

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TECHNOLOGIE

L’invention principale est un nouveau procédé qui utilise le CO2, un gaz à effet de serre et de l’eau (H2O), abondante au Canada, pour produire du gaz de synthèse (H2/CO). Ce dernier peut être utilisé pour la production d’énergie, de produits chimiques et de carburants avancés. Le procédé utilise un catalyseur simple et à faible coût pour la conversion et est comparable à la photosynthèse, dans laquelle les plantes et les micro-organismes utilisent le CO2 et l'eau pour produire des métabolites. Le procédé de Photosynthèse Avancée peut produire un syngas ayant un rapport H2/CO ajustable en fonction du produit final désiré. De plus, de l'électricité renouvelable peut être utilisée pour fournir l’énergie nécessaire au procédé. Le procédé devient ainsi un moyen de stockage chimique de l’électricité renouvelable.

Le catalyseur et le procédé d'activation utilisés dans le procédé décrit ci-dessus est la deuxième invention. C’est un catalyseur à base de fer qui permet une performance optimale du reformage à sec et à la vapeur à un faible coût opérationnel. 

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AVANTAGES

AVANTAGES COMMERCIAUX

• Revenus supplémentaires : en extrayant la valeur inexploitée du CO2 et en commercialisant les sous-produits résultants (carburants avancés, produits chimiques).

• Rentable : coût de mise en œuvre réduit par rapport aux autres technologies de valorisation du CO2.

• Technologie respectueuse de l'environnement et de réduction des émissions de carbone : ouverture à la réduction de la taxe sur le carbone.

 

AVANTAGES TECHNIQUES

Haute performance du procédé :

• Taux de conversion du CO2 : jusqu'à 83%.

• Gaz de synthèse de haute pureté avec un rapport H2/CO ajustable en fonction du produit final désiré.

Faibles coûts d'acquisition et d'exploitation par rapport aux procédés similaires :

• Faible CAPEX : élimination de l’étape de production d’hydrogène.

• Faible OPEX.

• Catalyseur simple et à faible coût .

• Une basse température de réaction est utilisée (comparée aux procédés conventionnels comme le SMR).

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APPLICATIONS

Secteur industriel (captage et utilisation du CO2) :

• Captage du carbone : la nouvelle approche peut utiliser le CO2 généré par les différents processus industriels pour créer des carburants avancés et des produits chimiques.

• Industries à fortes émissions de GES, voir ci-dessous le % de chaque contributeur de CO2 :

• Transports 28,9% : voitures, camions, navires, trains et avions.

• Production d’électricité 27,5% : environ 62,9% de l’électricité provient de la combustion de combustibles fossiles, principalement du charbon et du gaz naturel.

• Industries 22,2% : cimenteries, mines, pâtes et papiers.

• Commercial et résidentiel 11,6% : combustibles fossiles brûlés pour le chauffage.

• Agriculture 9,0%.

Stockage d'électricité renouvelable : dans des Produits Finis stables et faciles à transporter.

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STATUT DE LA PROPRIÉTÉ INTELLECTUELLE

Dépôt de brevet en cours.

Des expériences de validation de principe à l’échelle du banc ont été réalisés.

Mise à l’échelle est en cours de conception.

 

CE QUE NOUS RECHERCHONS

• Partenaire de développement

• Partenaire commercial

• Recherche d'investissements

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Directrice de projet : Josianne Vigneault​