Oxycombustion
L'oxycombustion est une technique d'énergie thermochimique qui consiste à utiliser l'oxygène pur pour brûler les combustibles fossiles tels que le charbon, le pétrole ou le gaz naturel. Le processus implique la réaction de combustion complète des hydrocarbures en présence d'un agent de régénération qui recycle l'oxyde de carbone (CO2) produit pour améliorer l'efficacité et la rentabilité du cycle de carbone. Cette technique est considérée comme un moyen prometteur pour réduire les émissions de gaz à effet de serre liées aux centrales thermiques fossiles, en particulier dans le contexte d'une transition énergétique vers des sources d'énergie plus propres et durables.
Le procédé oxycombustion est généralement réalisé en deux étapes principales : l'oxygenation du combustible et la réaction de combustion à haut rendement carbone (CRC). Dans le premier pas, l'agent de régénération, qui peut être un matériau solide comme calcium, sodium ou potassium, est utilisé pour absorber les gaz d'échappement, notamment l'oxyde de carbone (CO2), et reformer le combustible original en présence d'un agent réducteur. Le mélange obtenu est ensuite séché et pulvérulent avant d'être brûlé dans une chaudière à haute efficacité thermique avec un fluide de travail, tels que l'air ou le vapeur d'eau. La combustion complète conduit à la production d'énergie électrique et de chaleur tandis que les gaz d'échappement sont principalement constitués de CO2 purs et d'eau, ce qui facilite leur traitement pour réduire l'émission de GES.
La principale avantage du procédé oxycombustion est qu'il permet une capture à bas coût des émissions de gaz à effet de serre liées à la combustion de combustibles fossiles. En outre, le cycle de carbone fermé améliore l'efficacité du procédé tout en réduisant les rejets d'émissions secondaires comme les particules fines et les oxydes d'azote (NOx). De plus, la technique est compatible avec une large gamme de combustibles fossiles existants tels que le charbon, le pétrole ou le gaz naturel sans nécessiter des adaptations importantes aux infrastructures actuelles.
Cependant, l'utilisation d'une grande quantité d'oxygène pur est une contrainte majeure du procédé oxycombustion en termes de coût et d'impact environnemental. L'industrie pétrochimique actuelle utilise généralement un mélange d'air et de gaz naturel pour brûler les combustibles fossiles, ce qui réduit les coûts d'investissement et d'exploitation du procédé par rapport à l'utilisation d'oxygène pur. De plus, la production d'oxygène pur consomme une grande quantité d'énergie électrique et peut avoir un impact environnemental important si elle est produite avec des sources de carbone intensive.
En conclusion, le procédé oxycombustion présente un potentiel important pour réduire les émissions de gaz à effet de serre liées aux centrales thermiques fossiles tout en conservant une haute performance et une rentabilité financière. Cependant, l'utilisation d'oxygène pur est actuellement la principale contrainte du procédé qui nécessite des améliorations techniques pour atteindre un développement durable à long terme. L'intégration avec les technologies de stockage d'énergie et le développement de nouvelles sources d'oxygène pur plus durables sont essentiels pour rendre le procédé oxycombustion une option viable pour la transition énergétique vers des sources d'énergie plus propres et durables.