SOLAR-JET, le kérosène renouvelable

L’Union européenne finance un projet de recherche appelé SOLAR-JET, dont le but est de produire du « kérosène renouvelable ».

solarjet

Les réserves connues de pétrole sont estimées à environ 1 500 milliards de barils, ce qui représenterait 40 ans de notre consommation actuelle. Les réserves de gaz sont plus importantes car les ressources en gaz conventionnel représenteraient environ 120 années de consommation.

Les pays de l’Union européenne sont très dépendants des importations pour se fournir en pétrole et en gaz. L’Europe importe plus de 60% de sa consommation en gaz avec comme principaux fournisseurs la Russie, l’Algérie et le Qatar et importe plus de 80% du pétrole qu’elle consomme.

Le secteur aéronautique est également dépendant du kérosène (issu de la distillation du pétrole), et représente 8% de la consommation totale de pétrole dans le monde, avec un impact qui pourrait doubler à l’horizon 2025.

Aujourd’hui, sans kérosène, il n’y a pas d’aviation.

Et pourtant, l’aviation est une grand part de nos sociétés actuelles, car elle participe grandement à la mondialisation de notre économie. Outre les voyages et les loisirs, l’aviation connecte les entreprises entre elles, facilite les échanges commerciaux/humains, et est créateur de nombreux emplois.

 

Le projet SOLAR-JET

On ne peut se passer d’avions. Les biocarburants ne sont pas encore suffisamment développés pour se substituer totalement aux carburants fossiles, et le vol à partir d’énergies renouvelables n’en est encore qu’au stade expérimental avec le Solar Impulse.

C’est en gardant ces données en tête que l’UE a financé, depuis juin 2011, des recherches sur la production d’un « kérosène renouvelable », au titre du septième programme-cadre de recherche et de développement technologique. Ce projet, appelé SOLAR-JET, rentre dans le cadre du programme Horizon 2020 lancé le 1° janvier 2014 pour la recherche de nouvelle énergies durables.

L’école polytechnique fédérale de Zurich, l’Agence aérospatiale allemande, la compagnie pétrolière Shell, le groupe de travail Baugaus Luftfahrt, et l’entreprise de conseil Arttic ont donc travaillé sur la production d’un carburant créé à partir d’énergie solaire, d’eau et de dioxyde de carbone.

Ce groupe de chercheur et d’industriel a utilisé un réacteur solaire fonctionnant à partir de lumière concentrée simulant le rayonnement solaire.  L’eau et le CO2, à la température successive de 1500, puis de 700 degrés,  vont se décomposer pour produire du monoxyde de carbone et de l’hydrogène. Ces gaz sont ensuite transformés en hydrocarbure par le procédé de Fischer-Tropsch. Ce procédé permet, par une réaction chimique, de transformer un gaz de synthèse (le monoxyde carbone et l’hydrogène) en un carburant liquide.

 

Le réacteur SOLAR-JET

Le réacteur SOLAR-JET

 

Le procédé de Fischer-Tropsch

Ce procédé est connu depuis longtemps, puisqu’il a été découvert en 1923 par Franz G. Fischer et Hans Tropsch en Allemagne, et a été utilisé par le III° Reich pendant la seconde guerre mondiale. Mais c’est la production du gaz de synthèse qui innove dans le projet SOLAR-JET. Jusqu’à présent, le gaz de synthèse était produit par gazéification du charbon.

Les inconvénients à ce procédé est que la consommation d’hydrocarbure faite à partir de charbon est plus polluante que celui fait à partir de pétrole et que le coût de revient est très élevé à cause des produits nécessaires pour faire la réaction chimique (cobalt, fer…). Mais les difficultés d’approvisionnement en pétrole, son prix, l’épuisement des matières premières, et les faibles réserves pétrolifères européennes font de nouveau de ce procédé un outil stratégique pour l’indépendance énergétique européenne.

SOLAR-JET permet de répondre à ces inconvénients par la réaction chimique d’un gaz de synthèse obtenu simplement avec de l’eau et du dioxyde de carbone, et chauffé par de l’énergie solaire. Le kérosène devient alors renouvelable, et sa production est neutre en carbone.

 

Fonctionnement théorique d'un réacteur solaire pour produire du carburant

Fonctionnement théorique d’un réacteur solaire pour produire du carburant

 

Perspectives du projet

Cette technologie pourrait, une fois mature, changer les données géopolitiques de l’Europe. Pour autant, tout comme pour la question des gaz de schistes, il ne faudrait pas que l’exploitation du « kérosène renouvelable » soit un frein au développement de “vraies” énergies renouvelables non polluantes, car, pour chaque kilo de kérosène consommé, c’est trois kilos de CO2 émis dans l’atmosphère, qu’il soit produit à partir de pétrole, de charbon, ou d’eau.

Le projet SOLAR-JET est toujours en phase d’expérimentation : 2,8 kilos ont été produits, et les chercheurs doivent démontrer la viabilité économique de la technologie avant qu’une industrialisation du procédé soit possible.

 

Autres projets

Les européens ne sont pas les seuls, ni les premiers à exploiter cette technologie. En 2011, une équipe suisse et américaine avait annoncé travailler sur un réacteur dissociant le dioxyde de carbone de l’air et de l’eau pour produire du monoxyde de carbone et de l’hydrogène.

Une entreprise israélo-australienne a d’ores et déjà annoncé, en 2012, la construction d’un réacteur solaire pour la conversion du CO2 à l’échelle industrielle.

Enfin, la marine américaine a réussi, début 2014, à faire voler un modèle réduit d’avion en transformant l’eau de mer en carburant, toujours en récupérant le monoxyde de carbone et l’hydrogène présent dans l’eau.

Les chercheurs américains préviennent cependant qu’il faudra compter une dizaine d’année avant que cette technologie soit vraiment mature.

 

avion

 

Sources :
-IFP, énergies nouvelles, Carburants alternatifs pour l’aviation
-ITindustries et technologies, “Solarjet : quand le soleil sert à produire du kérosène”, Julien Bergounhoux, 7 mai 2014
-Touteleurope, Energie, 11 mars 2014
-ENVIRO2B, “L’Europe développe le premier kérosène solaire”, 28 avril 2014
-Décisions durables, “Solar-Jet : le Graal des énergies renouvelables ?”, 12 mai 2014
-Futura-sciences, Procédé Fischer-Tropsch
-ConsoGlobe, “Aviation. Le ciel nous tombe sur la tête ?”, avril 2008
-La Recherche, “Un réacteur solaire à haute température”, 1° février 2011
-Yelomart.fr, “Un réacteur solaire pour convertir le CO2 en carburant”, 3 septembre 2012
-Le nouvel Observateurs, “Faire voler les avions grâce à l’eau de mer, c’est possible”, 7 avril 2014

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