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Stratégie

Innover pour la filière captage, stockage et valorisation du CO2

Le CNRS lance une stratégie de partenariats avec l'ensemble des industriels dans le domaine du captage, du stockage et de la valorisation du CO2. L’organisme regroupe déjà 250 chercheurs, dans plus de 80 laboratoires, autour de ces thématiques.

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Certaines activités industrielles, comme la production d’énergie, d’acier, de ciment ou le secteur du transport, ainsi que de nombreuses autres activités humaines, produisent du CO2, identifié comme la principale cause du changement climatique. L'une des voies pour répondre à l'urgence climatique est de réduire les émissions atmosphériques d'origine anthropique de gaz à effet de serre. Cette opération peut se résumer en trois mots : capter, stocker et valoriser. Trois domaines de recherche sur lesquels le CNRS se mobilise, en mettant en place sa filière ''Captage, stockage et valorisation du CO2'', dont l'objectif est de développer des projets collaboratifs.

Plus de 250 chercheurs, dans plus de 80 laboratoires du CNRS, sont déjà engagés dans ces projets. « Le CNRS signe chaque année une trentaine de contrats de recherche portant sur des projets de décarbonation avec des industriels. La moitié sont consacrés à la valorisation, du CO2, 30 % au stockage et 20 % au captage », précise Catherine Grandhomme, directrice des relations avec les filières stratégiques1 du CNRS. Ainsi, outre des collaborations avec les grands groupes du secteur énergétique, des partenariats ont été initiés avec des cimentiers, des industriels de la chimie, de l'aéronautique et de la défense.

Les laboratoires du CNRS développent de nouvelles technologies de captage de CO2 et s’efforcent d’optimiser la performance des technologies existantes (efficacité énergétique, coût, impact environnemental…). Les recherches portent ainsi sur le développement de nouveaux solvants, adsorbants, membranes et autres technologies de séparation, ainsi que sur le procédé complet de captage, en s’appuyant sur des outils de simulation et de dispositifs expérimentaux.

Tous les environnements géologiques envisageables pour stocker le CO2 dans le sous-sol sont étudiés : les environnements sédimentaires (champs de pétrole et de gaz déplétés, aquifères salins, veines de charbon), mais aussi les roches mantelliques et basaltiques/ignées. Les recherches portent sur les capacités de stockage, l’injectivité et la qualité du confinement, le suivi des opérations et du devenir à long-terme du CO2, la surveillance des sites et le contrôle des risques. Les chercheurs accompagnent les opérations de démonstration pour en vérifier la performance et résoudre les problèmes qui se présentent. Ils travaillent enfin sur les enjeux sociétaux que pose le déploiement de cette technologie.

Enfin, toutes les voies de valorisation sont explorées pour transformer le CO2 en carburants, en produits de base pour la chimie, ou en produits à forte valeur ajoutée et matériaux. Là encore, les compétences disponibles sont variées : électro/photo-catalyse, catalyse hétérogène, minéralisation, activation par radiation et plasma. L’enjeu est d’innover pour activer la molécule de CO2 et la transformer par des procédés moins énergivores, d’intégrer à ces procédés une analyse économique et une analyse de cycle de vie dans une logique de chimie verte et d’économie circulaire et de développer des approches pluridisciplinaires.

Afin de mieux répondre aux besoins des industriels, le CNRS s’implique de plus en plus dans des regroupements associant acteurs socio-économiques et organismes de recherche, « comme le Comité stratégique de filière nouveaux systèmes énergétiques ou le Club CO2 au niveau national » précise Catherine Grandhomme. Le CNRS développe aussi les collaborations pour que les technologies gagnent en maturité le plus rapidement possible ; en témoignent l’implication du CNRS dans cinq laboratoires communs avec des partenaires publics et privés qui couvrent les trois axes « capter, stocker et valoriser » ainsi que huit plateformes expérimentales dédiées au stockage intégré dans l’infrastructure européenne de recherche ECCSEL. « Le rôle du CNRS est double : développer des briques technologiques et étudier, avec nos partenaires académiques, institutionnels et industriels, leur articulation dans une vision intégrée afin de maximiser l’efficacité de leur déploiement dans un objectif de neutralité carbone » ajoute Laurent Jammes, coordinateur du CNRS pour cette filière.

Ces partenariats scientifiques, menés avec des entreprises de toutes tailles, peuvent prendre de multiples formes : du service trouverunexpert.cnrs.fr à l’accord-cadre, en passant par la prestation de services, le contrat de recherche, le laboratoire commun. Toutes les entreprises peuvent accéder à l’expertise du CNRS, sous la forme qui leur convient le mieux.

Pour en  savoir plus : Innovons ensemble pour décarboner l'industrie

 

1 Dans le cadre de son contrat d’objectifs et de performance, le CNRS met en place une stratégie d’approche des filières industrielles françaises, notamment en se rapprochant des Comités stratégiques de filière installés par le Conseil national de l’industrie. L'objectif est de développer les relations des laboratoires avec les acteurs économiques de ces secteurs stratégiques, de définir des préoccupations communes de recherche et de développement, et de faire émerger des solutions innovantes au travers de collaborations.

Contacts :

Catherine Grandhomme / Directrice du département filières stratégiques au CNRS / catherine.grandhomme@cnrs.fr

Laurent Jammes / Directeur adjoint scientifique à l'Institut national des sciences de l’Univers du CNRS et coordonnateur pour la filière Captage, stockage et valorisation du COlaurent.jammes@cnrs.fr

Claire-Marie Pradier / Directrice de recherche émérite du CNRS et coordinatrice du volet valorisation / claire-marie.pradier@cnrs-dir.fr

Eric Favre / Professeur à l’université de Lorraine et coordinateur du volet captage / eric.favre@univ-lorraine.fr