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Capturer le CO2 des poids-lourds à l’échappement ?

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La capture des polluants à la cheminée est déjà appliquée pour nombre d’usines. Mais pour les camions et le CO2, ce serait une première. Explications.

Les pièges à polluant, les voitures ou les camions en ont déjà. Que ce soit les catalyseurs à réduction sélective (SCR) pour piéger les NOx (oxydes d’azote) grâce à l’urée, ou les filtres à particules, on les trouve communément désormais. Mais, pour le CO2, jusqu’à présent il n’y avait rien.

Sauf que des chercheurs de l’EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) ont mis au point un piège à CO2 à même de capturer le gaz à effet de serre à l’échappement. Le principe est de le transformer en liquide et de le stocker avant vidange. Ce CO2 liquide peut même être re-transformé en…carburant.

Un processus complexe en cogénération

Bien entendu, ce processus consomme de l’énergie. Pour éviter que cette énergie ne soit rédhibitoire pour une éventuelle mise en production, l’EPFL a pensé à la cogénération. Ici, l’EPFL utilise la chaleur perdue du moteur thermique du camion et des gaz d’échappement pour fournir le maximum d’énergie possible au système et le rendre ainsi peu énergivore.

Plusieurs solutions existent pour absorber du CO2 à la « source ». Les usines utilisent souvent le « traitement des gaz par les amines » (ou amine absorption). Mais le procédé est trop lourd à mettre en oeuvre pour un camion (il y a eu des protos de navires). Il y a aussi la séparation cryogénique, ou la séparation via des membranes.

Ici, le projet consiste à utiliser un cycle thermodynamique de Rankine organique, ainsi qu’un procédé appelé « temperature swing adsorption » (TSA). Le cycle de Rankine permet d’abaisser la température des gaz d’échappement qui sortent bien trop chaud pour la TSA. En échange, de l’énergie mécanique est récupérée et réinjectée dans le système.

Durant la TSA, les gaz d’échappement doivent passer, à « basse » température sur un ensemble de matériaux dopés aux amines développés par les équipes d’Energypolis de l’EPFL. Cela va piéger le CO2 et laisser passer les autres gaz et la vapeur d’eau (les gaz refroidis en sont saturés) qui filent à l’échappement. Une fois le « lit » de matériaux saturé en CO2, il est chauffé pour restituer le CO2 qui est alors compressé par des turbocompresseurs développés aussi en interne, par le Laboratoire de Jürg Schiffmann, puis stocké. Les turbocompresseurs sont mus en partie par l’énergie mécanique générée par le cycle de Rankine.

Après l’étude, le prototype

Le tour de force de l’EPFL est de tout faire tenir dans un petit volume de 2 x 0,9 x 1,2 m. Le tout peut être mis au-dessus de la cabine du camion selon les chercheurs, dans la capucine. L’utilisation de toute l’énergie perdue dans un camion thermique, permet de limiter la consommation du système. Et côté masse, cela représenterait 7% de la charge utile d’un camion.

A la clé, on obtient environ 3 kg de CO2 par kilogramme de carburant brûlé. Une fois à la pompe à carburant, le CO2 liquide est évacué et pourra alors être transformé en carburant à l’aide d’énergie renouvelable par exemple. Ou tout simplement revendu (il est très utilisé dans l’industrie). Au final, le système ne laisserait passer que 10% du CO2 émis par un camion conventionnel.

Dernier avantage, le système est compatible avec les poids-lourds existants ! On pourrait donc en théorie équiper les PL déjà sur la route, les nouveaux produits, mais également les autobus et autocar, ainsi que les bateaux. En revanche pour nos voitures, le système est encore bien trop encombrant et trop lourd pour être envisagé.

L’EPFL ne se fait pas d’illusion. L’étude n’est qu’un premier pas et la mise en production pourrait prendre encore plusieurs années. Surtout, elle sera dépendante de la volonté des états et des constructeurs de camions d’intégrer de tels systèmes. Pour le moment, l’EPFL va passer de la théorie à la pratique en fabriquant un prototype.

Pour ceux qui sont intéressés par tous les détails de l’étude de Shivom Sharma et François Maréchal, c’est publié sur Frontiers in Energy Research.

Illustration : Marco56 (CC BY 2.0)

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59 Commentaires sur "Capturer le CO2 des poids-lourds à l’échappement ?"

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georges
Invité

J’ai lu sur Mer et Marine, un projet pour les bateaux, là le CO² est gelé et le pain de glace envoyer au fond des mer ou océan.

retrouvé le retour
Invité

Merci pour les poiscails qui sont déjà bourrés de plomb en bout de chaîne !!

Amazon
Invité

le CO2 n’est pas un polluant, c’est un gaz à effet de serre. l’eau de mer en contient naturellement.
et plus elle est froide, plus elle est saturée, jusqu’à 3 g/l à 0°C.
c’est d’ailleurs le plus gros risque du réchauffement climatique: le CO2 émis (ou moins absorbé par les océans du fait du réchauffement de l’eau)

SGL
Invité

« le CO2 n’est pas un polluant » oui et Non.
Un excès de quelque chose dans un endroit, là où il ne faut pas, devient un polluant.
Exemple à l’époque carbonifère, la surabondance de l’oxygène en ferait presque un polluant.

SGL
Invité

Ce qui est dramatique dans l’histoire est l’explication (juste) de @Amazon.
Il nous explique que la mer, qui se réchauffe, absorbe de moins en moins de CO2.
Et pourquoi les mers se réchauffe !?
A cause des gaz a effet de serre dont le CO2 qui en fait partie, bref un cercle vicieux qui se met en route …une véritable machine infernal comme la fonte du permafrost

DIMA
Invité

Si les camions pouvait ré-ingurgiter leur propre gaz d’échappement cela procurerait un réel plaisir au cycliste que je suis.
Technologie assez complexe mais qui semble pouvoir se généraliser encore faut-il des contraintes gouvernementales pour inciter les transporteurs à s’équiper de poids lourds vertueux dans leur flotte de livraison.
Pour finir rappelons qu’en Allemagne environ 30% des camions tournent à vide
et que le train est 10 fois moins énergivore qu’un camion. Le réseau ferré français en 1939 arrosait pratiquement toutes les petites communes.

gigi4lm
Invité

C’est l’éternel problème de savoir éliminer les déchets ou savoir ne pas les produire.

georges
Invité

La problème du train de marchandises a été régler au siècle dernier par les cheminots eux mêmes.
Donc sauf pour de long trajet ou cas particulier c’est pas la peine d’en reparler. Ou alors il faut une dictature verte ou rouge-verte et quitter l’Europe, mais là les camions éviterons la France.

nouh
Invité

Une dictature verte!!!!
Les c*ns sont de sortie….

Klogul
Invité

Pourtant le mouvement ecologiste a des tendances tres a gauche que cela vous plaise ou non.

Le parti pasteque…

SGL
Invité

Extrêmement regrettable @ Klogul
Car la croissance « verte » pourrait concilier économie et amélioration de l’environnement.
Mais pour cela, il faut miser sur les alternatives au pétrole et charbon.
Plus des 3/4 des gens sont pour une amélioration nette de l’environnement, pourtant 80 % ne sont pas de gauche…et heureusement !
Entre l’isolation des bâtiments, les EnR, la fabrication propre de l’hydrogène, les réseaux de bornes électriques, etc.
Les créations d’emplois ne manqueront pas.
Business et écologie sont possibles, avant de parler de décroissance.

retrouvé le retour
Invité

Même si Thibault s’attaque aux étoiles la pratique des ****** est pratiquement devenue une forme de politesse. La partie anatomique en elle même est l’Origine du Monde selon Cour et.

jesaistout
Invité

Voulez vous réinventer le EGR?

Binckly
Invité

Ben oui sauf que train va pas encore en centre ville et par-dessus le marché ils sont tjrs en grève.faut arrete de dire qu’il y a que les camions qui polluent. .pendant le confinement ,c était les seuls à rouler et comme par hasard la pollution a diminué de moitié bizzar non?

SGL
Invité

Ce serait oublié tous les trajets domicile-travaille…
Je ne vois rien de bizarre dans l’histoire, mais que des événements logiques.

totophe
Invité

Y’a pas un pb ?
« A la clé, on obtient environ 3 kg de CO2 par kilogramme de carburant brûlé. »

Bcbg
Invité

Une bonne leçon, N’en déplaise aux naturo/gogo la recherche et le progrès reste notre avenir.

Guallaume
Invité

Mais sans les naturo/gogo, personne ne serait incité à faire ces recherches…

beniot9888
Invité

C’est quoi la leçon à apprendre ? Et en quoi va t’elle déplaire aux « naturo/gogos » ?

Michel
Invité

Il serait intéressant de connaitre la puissance consommé par le système, pour l’adapter sur une auto
Je revois encore les photos des Tractions qui durant la guerre 39-45 étaient équipées de 3 bonbonnes Gasobois > ça va pas améliorer les centre de gravité des suv

retrouvé le retour
Invité

Trop bien enfin le gazogen est là 👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍Seul problème il produit plus de microparticules que tout !!

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