L’objectif zéro carbone pousse le Japon à parier sur une technologie centenaire – gCaptain

Par Erica Yokoyama et Tsuyoshi Inajima (Bloomberg) –

Certaines des plus grandes entreprises industrielles du Japon travaillent sur un projet qui pourrait déclencher une vague d’investissements dans l’une des formes les plus controversées de captage du carbone: la méthanation.

Le géant du transport maritime Mitsui OSK Lines Ltd. (MOL) dirige un groupe de travail de neuf entreprises japonaises, dont les sidérurgistes Nippon Steel Corp.et JFE Steel Corp. gaz naturel ou autres combustibles fossiles, y compris une flotte de nouveaux navires qui transporteraient du dioxyde de carbone pour le traitement.

La méthanation est «la solution la plus réaliste» pour MOL pour atteindre des émissions nettes nulles d’ici 2050, a déclaré Takeshi Hashimoto, directeur général dans une interview. «Le défi pour les 1 à 2 prochaines décennies est de savoir si l’entreprise pourrait transformer la technologie en une solution durable et pratique» en réduisant le coût, a-t-il déclaré.

Découverte il y a plus d’un siècle par des chimistes français, la méthanation est un processus en deux étapes pour convertir le dioxyde de carbone et l’hydrogène en méthane. L’hydrogène peut être produit en divisant l’eau à l’aide d’énergie renouvelable telle que l’énergie éolienne ou solaire. L’hydrogène est combiné au CO2 et le méthane qui en résulte peut être utilisé comme carburant dans les navires ou les centrales électriques.

Pourtant, les coûts de production et de transport des gaz et les obstacles techniques ont jusqu’à présent maintenu le processus en grande partie à un niveau expérimental. Cela peut changer à mesure que la demande d’énergie neutre en carbone augmente.

L’un des avantages du méthane par rapport aux carburants alternatifs tels que l’ammoniac et l’hydrogène est qu’il peut utiliser plus facilement l’infrastructure de gaz naturel existante, a déclaré Hashimoto. Un autre est qu’il peut stocker efficacement l’énergie excédentaire créée par l’énergie solaire et éolienne sous forme de méthane. Lorsque le gaz est brûlé pour produire de l’électricité, le CO2 capturé plus tôt est rejeté dans l’atmosphère, ce qui le rend neutre en carbone.

Pour le transport maritime, la tâche de trouver un carburant neutre en émissions est essentielle, car les systèmes solaires et éoliens à bord ne génèrent pas suffisamment d’énergie pour propulser de gros navires. En 2018, l’Organisation maritime internationale s’est fixé comme objectif de réduire les émissions de gaz à effet de serre du transport maritime de 50% d’ici 2050 et de les éliminer complètement dès que possible au cours de ce siècle. Le ministère japonais des Affaires foncières souhaite que les navires zéro émission soient opérationnels d’ici 2028.

«Le groupe de travail vise à mettre le projet en forme dans 7 à 8 ans pour atteindre l’objectif du ministère des Terres», a déclaré Hirohiko Oyabu, assistante du directeur de la division technique du MOL.

Émissions du cycle de vie

Le groupe dirigé par le MOL procède à une évaluation du cycle de vie de la méthanation et «travaille à éliminer les difficultés étape par étape pour rendre la technologie réalisable», a déclaré Oyabu. Il prévoit de produire un rapport sur les progrès initiaux cet été.

Parce que l’énergie renouvelable est chère au Japon, le méthane peut devoir être produit à l’étranger. Cela impliquerait de développer des navires spéciaux pour transporter le CO2. La clé de la commercialisation serait la viabilité du transport de CO2 sur de longues distances ainsi que le prix de l’hydrogène.

Le coût croissant de ne pas réduire les émissions à mesure que la réglementation se resserre est contrebalancé par ces dépenses. Cela pourrait propulser la technologie «à l’étape suivante, y compris la commercialisation», a déclaré Oyabu. «Les carburants avec moins d’émissions de CO2 seront plus valorisés à l’avenir.»

Un concurrent du méthane est le GNL, qui émet 20 à 30% de CO2 en moins que les navires utilisant du pétrole, ce qui permet aux armateurs de réduire leurs émissions grâce à une technologie éprouvée. Sur les 804 navires exploités par MOL en décembre, 96 étaient alimentés au GNL.

Le nombre de navires alimentés au GNL, y compris ceux en commande, devrait doubler dans le monde d’ici 2027 à partir de 2019, a déclaré la société. Cela pourrait faire du GNL un choix intermédiaire jusqu’à ce qu’une véritable solution neutre en matière d’émissions émerge.

«Une flotte zéro émission n’est commercialement viable que si les sources d’énergie zéro émission sont compétitives avec les carburants traditionnels», a déclaré Johannah Christensen, directrice générale du Global Maritime Forum.

Il y avait environ 38 projets de méthanisation actifs dans le monde en 2019, principalement en Europe et aux États-Unis, selon une étude de l’Université technique des sciences appliquées de Ratisbonne, en Allemagne. Trois usines pilotes ont été installées en Allemagne, en Italie et en Suisse après quatre ans de recherche sur la technologie dans le cadre de l’effort de recherche Horizon 2020 de l’UE.

Le constructeur automobile Audi AG expérimente des véhicules fonctionnant au méthane depuis près d’une décennie et vend des versions de ses A4 Avant et A5 Sportback qui fonctionnent au carburant, fabriquées à l’aide de l’énergie éolienne dans une usine de Werlte, dans le nord de l’Allemagne.

Fonds d’innovation

Au Japon, l’intérêt pour la méthanation s’est accru après que le gouvernement a créé un fonds d’innovation verte de 19,2 milliards de dollars l’année dernière, en examinant des technologies couvrant tout, du recyclage du carbone à la propulsion des navires, dans le cadre de son objectif de zéro émission pour 2050.

La société pétrolière et gazière Inpex Corp. et le conglomérat industriel Hitachi Zosen Corp. ont construit une installation pilote dans l’usine de production de gaz d’Inpex à Koshijihara, dans la préfecture de Niigata. Commandé par l’Organisation de développement des nouvelles énergies et des technologies industrielles, gérée par l’État, le projet, vieux de quatre ans, produit environ 47 tonnes de méthane par an, et Inpex prévoit de le faire passer à une exploitation commerciale d’environ 350000 tonnes après 2030.

«Par rapport à l’ammoniac ou à l’hydrogène liquide, la méthanisation pourrait être mise en œuvre avec un investissement en capital considérablement plus faible», car nous pouvons utiliser de nombreuses installations existantes, a déclaré Tatsuki Wakayama, ingénieur principal de projet à la division des énergies renouvelables et des nouvelles activités d’Inpex.

Utilitaire Osaka Gas Co. travaille sur un moyen de produire du méthane en électrolysant simultanément la vapeur d’eau et le CO2 à l’aide d’une cellule d’électrolyse à oxyde solide. La société affirme que le système est plus efficace et a annoncé un prototype réussi en janvier.

Les critiques affirment que même avec les progrès de la technologie, la méthanation aura du mal à concurrencer le GNL. Le GNL importé coûte environ 8 dollars par MMBtu au Japon, un prix que le méthane aurait du mal à battre même si les coûts solaires étaient gratuits, a déclaré Syed Naqvi, directeur exécutif d’IHS Markit. «La méthanation pourrait être économique si l’hydrogène était obtenu comme sous-produit de quelque part», a-t-il déclaré.

Selon Inpex, l’énergie renouvelable serait idéalement d’environ 2-3 yens / kWh (2-3 cents) ou moins pour la commercialisation, contre un prix actuel d’environ 13,6 yens / kWh au Japon. En Arabie saoudite et au Chili, l’énergie solaire coûte aussi peu que 2 à 2,5 yens / kWh.

–Avec l’aide d’Ishu Kikuma et de Takaaki Iwabu.

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