Il y a beaucoup de buzz autour des technologies de capture du carbone de haute qualité, mais il semble qu'il leur faudra toujours 10 à 20 ans avant d'atteindre une échelle commerciale. Donc, pour l’instant, nous n’avons pas d’autre choix que de nous appuyer sur des solutions de capture du carbone de moindre qualité et basées sur la nature. Bien que ces solutions soient d’excellentes options, elles sont généralement associées à une certaine sorte d’impermanence. Par exemple, planter un arbre est une bonne solution, mais lorsque cet arbre meurt ou est brûlé, son carbone stocké est rejeté dans l’environnement. 

Les principales innovations émergentes pour séquestrer le carbone de manière permanente comprennent biochar, meilleure altération de la roche, et la minéralisation du carbone – cette dernière est au centre de ce blog. 

Minéralisation du carbone 

Minéralisation du carbone est un processus qui imite le dioxyde de carbone primaire de la Terre (CO2) méthode de régulation. La Terre convertit naturellement le CO2 dans l'atmosphère en roches ou en minéraux pendant des millions d'années. Dans nos océans, même les êtres vivants séquestrent du CO2 dans leurs exosquelettes (coquilles, récifs coralliens, etc.) qui sont enfouis sous le fond marin à leur mort et qui mettront des centaines de millions d'années à être recyclés dans l'atmosphère.  

Le cycle naturel de minéralisation est relativement simple ; cependant, la minéralisation naturelle ne peut pas suivre l’excès de CO2 que les humains ont généré. Actuellement, la minéralisation naturelle ne peut séquestrer que 0.7 GT de CO2 par an. Malheureusement, les humains émettent près de 36 GT de CO en excès2 émissions par an (AIE 2022).  

Bien que le processus soit relativement simple, il a fallu aux chercheurs il y a environ 20 ans pour comprendre la cinétique de la réaction afin de pouvoir l'imiter en laboratoire. La minéralisation du carbone piège le CO2 dans la structure cristalline des minéraux carbonatés, entraînant sa séquestration permanente. Ceci est effectué de manière in situ et ex situ.  

Pour les opérations in situ, le CO2 et de l'eau sont injectées sous terre pour créer un dérivé de carbonate de calcium qui stocke le CO2 lorsqu'il réagit avec des minéraux contenant du calcium/magnésium. Les opérations in situ sont soumises aux conditions environnementales et des gaz et de l’eau peuvent s’échapper des fissures des réservoirs souterrains. 

Entre Greenore 

Greenore, récemment nommé un Entreprise APAC Cleantech 25, est issue de l'Université de Columbia et fondée par Xiaozhou (Sean) Zhou qui effectuait des recherches sur la fabrication durable du fer ainsi que sur les processus de séquestration et d'utilisation du carbone. Greenore convertit les sous-produits de la sidérurgie, les scories, en produits chimiques (carbonate de calcium/magnésium, oxyde de fer, silice, alumine et concentré de terres rares), tout en consommant du CO2 comme réactif. Greenore a développé un catalyseur qui imite le processus naturel de minéralisation de la Terre sans contrainte de temps.  

Greenore y parvient grâce à la minéralisation ex situ, un processus qui imite la minéralisation in situ au-dessus du sol. En raison de leur grande disponibilité, les déchets solides industriels alcalins peuvent être utilisés pour la minéralisation ex situ, tels que les scories d'acier, les scories de fer, les résidus miniers, les déchets de ciment, etc. Ces matériaux sont généralement riches en minéraux à base de calcium/magnésium qui peuvent séquestrer le CO2 plus rapide que d’autres processus naturels d’altération.  

Principe de la voie de minéralisation du carbone de Greenore 

Selon Greenore, la décarbonisation de la production d’acier et la réduction de ses déchets de production sont un problème mondial car ils représentent 7 % des émissions de carbone anthropiques. La Chine possède environ 660 millions de tonnes de CO2 capacité potentielle de séquestration des anciens déchets de scories, où le Royaume-Uni possède environ 190 millions de tonnes de CO2 capacité de séquestration. Ces déchets sont généralement jetés dans des décharges où ils présentent des risques environnementaux. La minéralisation du carbone à base de scories ne réduit pas seulement le CO2 émissions, mais utilise également l’utilisation des déchets, ce qui en fait une opportunité lucrative d’engagement.  

Greenore réduit ses frais généraux en utilisant les déchets industriels comme matière première, et ses solutions de captage et d'utilisation du carbone (CCU) sont flexibles avec la gamme et la portée du CO2 sources. Le carbone peut provenir de l'air ambiant, des gaz de combustion, etc., et peut être séquestré via n'importe quelle technologie CCU comme une source ponctuelle ou la capture directe de l'air (DAC).  

Le procédé de Greenore convertit jusqu'à 0.2 à 0.25 tonne de CO2 par tonne de scories résiduaires soit 1,248 XNUMX kg de CO2 pour 1,000 XNUMX kg de scories d’acier traitées avec un minimum de réactifs et de produits chimiques utilisés et recyclés. Une fois traité, le CO séquestré2 peut être utilisé comme matière première pour le ciment, la fabrication du papier, les peintures, l’impression 3D, les plastiques, etc. 

Le procédé ex situ de Greenore est modulaire mais peut traiter des volumes relativement importants de déchets de scories. Un module typique peut traiter 50 10 tonnes de scories par an ou XNUMX XNUMX tonnes de CO2. Un module peut être mis en place sur un modèle « Build, Own, Operate » sur les marchés centralisés, mais la licence est également adoptée pour les régions où les marchés sont encore en croissance. Cela a attiré des partenariats avec de grands acteurs comme POSCO, SD Steel, Harsco, etc.  

En partenariat avec Baotou Steel, un producteur d'acier, Greenore a lancé sa première installation commerciale de minéralisation de carbone à base de scories. L'usine a produit avec succès son premier lot de carbonate de calcium en juillet 2023. En janvier, Greenore s'est associé à TBM, un développeur d'une alternative recyclable au plastique et au papier, LIMEX. Le carbonate de calcium CCU de Greenore sera intégré au matériau LIMEX de TBM.  

Tourné vers l’avenir, Greenore ne s’arrête pas aux scories. En février, Greenore a achevé un cycle de série A dirigé par Amperex Technology Limited (ATL) pour explorer le recyclage des batteries. "Fondamentalement, la chimie de l'utilisation de l'acide carbonique peut être appliquée au recyclage des batteries au lithium", a déclaré Zhou. 

Alors que les gouvernements, les industries et les instituts de recherche collaborent pour développer et déployer davantage de technologies de minéralisation du carbone, des innovateurs comme Greenore ouvrent la voie à la commercialisation de la minéralisation du carbone. Et même si cette technologie n'est peut-être pas aussi compétitive que les autres méthodes CDR, il s'agit d'une voie permanente de séquestration du carbone qui n'est pas seulement une solution de gestion des déchets, mais peut même être utilisée dans des produits de valeur. Cependant, pour réaliser ce potentiel, il faudra continuer à faire preuve d’innovation, investir massivement dans ses infrastructures et collaborer entre secteurs autres que les déchets de scories de fer et d’acier. 

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• La source: https://www.cleantech.com/how-industrial-waste-is-enabling-carbon-mineralization/