Carburant synthétique – Une essence issue de la lumière du soleil et de l’air alimentera bientôt nos moteurs
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Carburant synthétiqueUne essence issue de la lumière du soleil et de l’air alimentera bientôt nos moteurs

Une spin-off de l’EPFZ a mis au point une technologie permettant de produire du carburant synthétique grâce au rayonnement solaire. Les voitures à combustion pourraient ainsi rester plus longtemps en circulation.

par
Jan Graber
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Dans l’installation test de Synhelion, la lumière du soleil est envoyée de manière très concentrée sur un récepteur (à droite).

Dans l’installation test de Synhelion, la lumière du soleil est envoyée de manière très concentrée sur un récepteur (à droite).

 Synhelion
Des températures de 800 à 1300 degrés Celsius sont nécessaires pour la production du carburant synthétique. L’installation de Synhelion atteint 1500 degrés.

Des températures de 800 à 1300 degrés Celsius sont nécessaires pour la production du carburant synthétique. L’installation de Synhelion atteint 1500 degrés.

Synhelion
Un champ de miroirs réfléchit la lumière et l’envoie, concentrée, sur le dispositif de réception.

Un champ de miroirs réfléchit la lumière et l’envoie, concentrée, sur le dispositif de réception.

Synhelion

Il ne fait aucun doute que les jours des carburants fossiles sont comptés: si l’on veut réduire les émissions de CO2 de manière à ce que le réchauffement climatique ne dépasse pas 1,5 degré d’ici 2050, il n’y a guère d’autre choix.

S’il existe actuellement (chez nous) un véritable engouement pour les voitures électriques, les véhicules à combustion ne vont toutefois pas disparaître du jour au lendemain, d’autant plus que plusieurs millions de véhicules de transport brûlant de l’essence, du diesel, du méthanol ou du kérosène sont encore en circulation dans le monde.

Il était donc clair dès le départ que la solution ne résidait pas uniquement dans les avions, les voitures et les bateaux à propulsion électrique, mais qu’il faudrait également trouver d’autres alternatives aux carburants fossiles.

Une source sans concurrence

Les synfuels, ces carburants synthétiques obtenus à partir de sources renouvelables, en font partie. Parmi eux, la production de biofuel – carburant issu de la biomasse – est la technologie la plus avancée. Récemment, la première usine de ce type a été inaugurée en Allemagne.

Le problème des synfuels? L’utilisation de la biomasse par les biofuels crée une rivalité avec l’industrie alimentaire. Quant aux e-fuels – carburants produits à l’aide d’électricité d’origine éolienne ou hydraulique –, ils réclament beaucoup d’électricité, ce qui entre en concurrence avec les autres secteurs où la consommation est en augmentation.

La production de synfuels nécessite en effet d’énormes quantités d’énergie, étant donné que ces carburants ne peuvent être élaborés qu’à très haute température. Alors, pourquoi ne pas utiliser la plus grande boule de feu qui se trouve à proximité de nous, à savoir le soleil? Aussitôt dit, aussitôt fait: la spin-off de l’EPFZ, au nom futuriste et poétique de Synhelion, a développé la technologie pour le faire.

Les carburants synthétiques

Les carburants synthétiques (synfuels) jouent un rôle extrêmement important en vue d’atteindre les objectifs de diminution du CO2 liés au secteur des transports. Mais tous ne se valent pas. On distingue les synfuels issus de la biomasse (biofuels), de l’énergie éolienne ou hydraulique (e-fuels), et du soleil (Solar Fuel). La base de chaque synfuel est le syngaz, dont la production nécessite des températures élevées, et donc beaucoup d’énergie.

Les anciens moteurs à combustion peuvent continuer à fonctionner

Le rayonnement solaire est capté par un champ de miroirs, puis réfléchi de manière concentrée sur un collecteur et porté à une température de plus de 1500 degrés Celsius. Un réacteur thermochimique sépare ainsi le CO2 et l’eau extraits de l’air en monoxyde de carbone et en hydrogène, et produit ce que l’on appelle un syngaz. Celui-ci est ensuite transformé en carburant dans le cadre d’un processus «Gas-to-liquid» standardisé – un Solar Fuel neutre en CO2.

L’ingéniosité du processus? Comme la composition chimique est identique à celle des carburants fossiles, le Solar Fuel peut sans problème être utilisé par les moteurs à combustion. Qu’il s’agisse de kérosène, d’essence, de diesel ou de méthanol, le «carburant solaire» peut s’adapter à toutes les exigences. Et puisque le Solar Fuel a, selon Synhelion, une densité énergétique plus élevée que les carburants fossiles ou les batteries, ses prix sont bas.

Synhelion considère l’industrie aéronautique comme son principal client, car les besoins sont très importants dans ce secteur et l’utilisation de batteries n’est pas réaliste, surtout sur les vols long-courriers. Cette société estime en outre que les acteurs évoluant dans les domaines de la navigation, du transport lourd et du transport privé compteront également parmi les acheteurs potentiels.

Cela dit, le Solar Fuel n’est pas encore produit en grande quantité. La construction de la première installation est prévue pour 2023. À partir de 2024, elle devrait produire 700’000 tonnes de synfuel par an, soit la moitié de la consommation annuelle de kérosène de la compagnie Swiss.

Qui se cache derrière Synhelion?

Synhelion a été fondée en 2016. Il s’agit d’une spin-off de l’EPFZ. Sa création repose sur une question folle: et si l’on pouvait inverser le processus de combustion? Ce qui fonctionnait sur le papier s’est avéré réalisable dans la pratique. Aujourd’hui, Synhelion emploie 20 personnes dans trois pays et a déposé douze brevets. Les Solar Fuels peuvent être produits dans toutes les régions à fort ensoleillement, ce qui raccourcit également les distances de transport du carburant. La chaleur solaire concentrée peut aussi être utilisée pour d’autres applications, par exemple pour la production de béton écologique.

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