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Développez le captage, l’utilisation et le stockage du CO2 pour atteindre vos objectifs de décarbonation

Alcimed travaille quotidiennement sur des problématiques clients portant sur les approches CCUS. Nous vous accompagnons dans vos projets d’innovation en matière de développement, d’adoption, ou d’investissement dans ces technologies afin de vous orienter vers les dispositifs les plus adaptés et les voies de valorisation les plus pertinentes.

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LES ENJEUX LIÉS AU CCUS

  • Qu’est-ce que le CCUS ?

Le CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage) désigne les technologies de captation et de stockage de CO2, ainsi que les moyens de réemploi du CO2 comme intrant dans l’industrie ou l’agriculture.

Il comprend donc en premier lieu les systèmes de captage, qu’il s’agisse du CO2 émis par les différentes industries polluantes ou bien du CO2 présent dans l’atmosphère.

Une fois capturé, le CO2 peut être stocké dans le sous-sol dans des réservoirs naturels hermétiques : soit dans des aquifères salins profonds, soit dans des gisements d’hydrocarbures aujourd’hui épuisés. On parle alors d’approche CCS : Carbon Capture and Storage.

Le CO2 capturé peut également être réutilisé dans l’industrie ou l’agriculture. On parle alors de CCU : Carbon Capture and Utilization. Différents emplois peuvent être envisagés : dans l’industrie énergétique par exemple, où le CO2 peut rentrer dans la synthèse d’hydrocarbures, en Chimie, où il peut être utilisé comme réactif de synthèses organiques pour produire des polymères et des carbonates inorganiques, dans la fabrication de matériaux de construction pour accélérer le durcissement du béton ou encore dans l’agriculture, pour améliorer les rendements en boostant la photosynthèse de fruits et légumes cultivés sous serres ou bien valoriser en engrais les sels générés par le captage de CO2.

  • Quels sont les enjeux liés au CCUS ?

Le captation, utilisation et stockage du C02 est de plus en plus plébiscité par les industriels, les politiques et les groupes d’experts sur les notions de climat tels que le GIEC, qui encouragent leur développement et leur usage pour atteindre la neutralité carbone. En octobre 2022, le commissaire européen à l’énergie affirmait que « sans le CCS et le CCU, il sera pratiquement impossible de limiter le réchauffement de la planète à l’objectif de 1,5 degré Celsius ».

Ainsi, il est aujourd’hui primordial pour les industriels et les territoires de prendre en compte ces approches dans leurs feuilles de route climat. Cependant, des problématiques économiques, techniques, réglementaires et sociales limitent aujourd’hui en partie le déploiement des dispositifs en question et rendent complexe leur adoption. Il est alors nécessaire de bien appréhender les multiples enjeux qui en découlent :

De nombreux dispositifs de captation, d’utilisation et de stockage de CO2 existent, chacun avec leurs avantages et leurs inconvénients, qu’ils soient techniques (efficacité, sureté, adaptabilité, …), économiques ou bien encore règlementaires. Il est donc important pour chaque industriel ou organisation souhaitant mettre en place une stratégie CCUS d’être capable d’identifier les dispositifs (CCU ou CCS) adaptés à son activité et à ses besoins et de pouvoir analyser leur pertinence globale.

Devrais-je plutôt investir dans des CCU ou CCS ? Quelles sont les méthodes les plus abouties et les plus prometteuses à considérer dans mon contexte ?
De nombreux dispositifs CCUS doivent encore être perfectionnés pour pouvoir être valorisés à leur juste valeur. En réalité, utiliser des dispositifs bien souvent énergivores pour capter du CO2 peut dans certains cas ne pas être bénéfique d’un point de vue carbone voire même être contreproductif. Il faut alors améliorer l’efficacité de ces dernières et identifier les débouchés et les industries dans lesquelles utiliser ces procédés de captation et de stockage du dioxyde de carbone a le plus de sens.

Un acteur souhaitant développer ou commercialiser des dispositifs de gestion du CO2 doit donc bien comprendre les besoins et attentes du marché pour pouvoir adapter sa proposition de valeur et identifier les secteurs et les acteurs à cibler. Au vu du nombre de dispositifs déjà existants ou en cours de production, il est également primordial d’analyser les offres concurrentes pour être capable de se différencier et d’adapter son positionnement pour être compétitif dans ce marché en pleine croissance.

Quel positionnement dois-je adopter pour répondre aux besoins et attentes du marché ? Quels sont les potentiels utilisateurs de mes dispositifs et comment valoriser mon offre ?
Per-Olof Granström, directeur pour l'UE de la plateforme "Zéro émission", annonçait en Octobre 2022 que l’Europe a « un grand potentiel de stockage » mais que « l'adoption est trop lente, et que nous sommes confrontés au problème de la poule et de l'œuf ». Effectivement, les industries où le captage est nécessaire ne sont pas spécialisées dans le transport et le stockage de CO2, et de nombreux chantiers peinent à démarrer car les usines de piégeage ne fonctionnent pas tant que le CO2 capté ne peut pas être transporté et stocké ; et les promoteurs des sites de stockage attendent de savoir quel sera le volume de CO2 à stocker pour investir.

Il est donc nécessaire de mettre en place un système structuré pour être capable de développer à grande échelle les CCUS en Europe. L’approche doit permettre de mettre en relation les émetteurs de CO2, les acteurs du transport et du stockage, l’UE et les États membres, pour que les projets se développent comme un tout. Ces réflexions doivent également permettre de valoriser localement le CO2 pour inscrire les différentes approches de captage du CO2 dans une démarche d’économie circulaire optimale.

Quelles sont les voies possibles pour valoriser le CO2 sur mon territoire et quelle feuille de route adopter pour développer une filière structurée ? Quels sont les acteurs locaux à intégrer dans les réflexions stratégiques pour la création de telles filières ?
Aujourd’hui, le coût du captage est encore bien supérieur au coût des taxes carbone ce qui n’incite pas forcément les entreprises à se positionner sur les dispositifs CCUS, ni les investisseurs et développeurs de ces dispositifs de captation du dioxyde de carbone à s’engager à déployer des moyens importants en termes d’infrastructures de transport et d’investissements pour le captage des sites.

Cependant, alors qu’on constatait fin 2022 des écarts de prix de seulement 20% entre le coût du CO2 de certains projets de captage et le coût des taxes carbone, les méthodes du CCUS deviennent de plus en plus intéressantes d’un point de vue économique et pourraient dans un avenir proche devenir rentables.

Au vu de la situation climatique actuelle, de l’intérêt assumé des entreprises et institutions pour ces techniques, et de leur pertinence technico-économique croissante, le marché du CCUS est prometteur et l’usage de ces procédés doit être envisagé dans les plans d’actions de toutes les organisations.

Comment intégrer les approches de réduction du carbone dans mes plans climat et dans mon business model ? Comment et sur lesquelles investir ?
Il existe aujourd’hui des inquiétudes sociales sur la durabilité des dispositifs de captage et stockage de CO2 puisque le concept consistant à enfouir du CO2 dans le sol n’est pour certains pas une solution viable. Au-delà de ces considérations concernant le principe même des techniques d’enfouissement, s’ajoutent des craintes liées aux potentielles fuites de CO2. Il est donc nécessaire de s’assurer que les techniques de réduction du dioxyde de carbone envisagées seront acceptées en engageant des dialogues sociaux avec les différentes parties prenantes, notamment avec les populations locales accueillant ces réserves de CO2. Il faut alors prendre en compte ces considérations dans le choix des technologies qui seront déployées et s’assurer via des études techniques et le développement de méthodes innovantes que celles-ci seront sûres, notamment en s’assurant qu’il n’y aura pas de fuites de CO2 dans les sites de stockage via l’utilisation d’outils de monitoring efficaces.

Quels dispositifs de captation des émissions de gaz à effet de serre remportent la plus grande adhésion sociale ? Lesquels sont les plus adaptés pour éviter et détecter d’éventuelles fuites dans les infrastructures de stockage de CO2 ?

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Comment nous vous accompagnons dans vos projets ET STRATÉGIES CCUS ? 

Alcimed accompagne ses clients autour de nombreuses problématiques énergétiques et environnementales, notamment autour des enjeux liés au captage, à l’utilisation et au stockage du CO2. En effet, nous menons régulièrement des missions avec diverses entreprises sur ces sujets, tels que des acteurs de l’énergie et de l’environnement (Suez, Véolia, EDF, Orano, RTE, .. ), de la cosmétique (l’Oréal, Chanel, …), de l’aéronautique-spatial-défense (Safran, Airbus, Thalès, Dassault Aviation, …), de la santé (Sanofi, Moderna, Pfizer, …) ou des institutions et centres de recherche nationaux et européens (comme par exemple les instituts CARNOT ou les SATT).

La diversité de nos clients, des champs géographiques que nous explorons, et des types de missions que nous réalisons, nous donne une compréhension globale et approfondie des problématiques et enjeux liés aux approches CCUS.

Nos missions couvrent des sujets aussi divers que l’élaboration de feuilles de routes climat et de stratégies CCUS dans le cadre de la transition énergétique, l’évaluation des opportunités de marché, l’étude des meilleurs procédés actuels et en cours de déploiement, le lancement d’innovations, l’identification de partenaires académiques ou industriels, et bien d’autres !

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EXEMPLES DE PROJETS RÉCENTS MENÉS POUR NOS CLIENTS DANS LE DOMAINE DES CCUS

Un acteur de l’environnement souhaitant mieux valoriser le CO2 issu de ses futures unités de méthanisation se demandait comment valoriser localement ce CO2 vert, quels étaient les besoins et attentes des potentiels utilisateurs et quels étaient les enjeux logistiques liés à leur approvisionnement. Nous avons donc accompagné notre client dans l’élaboration d’une stratégie CCUS en identifiant les potentiels utilisateurs locaux de ce futur CO2 vert, en analysant leurs pratiques actuelles (approvisionnement, logistique, prix…), leurs besoins et leurs attentes, et en étudiant leur réceptivité vis-à-vis de l’offre proposée. En plus de cette analyse permettant d’identifier de nombreuses manières de valoriser le CO2, Alcimed a obtenu un premier engagement signé de 8 acteurs locaux intéressés par ce CO2 liquide biosourcé et par la proposition de valeur de notre client.
Une équipe de chercheurs se demandait comment positionner une nouvelle technologie qu'ils développent pour l'adsorption du CO2 et du lithium. Nous les avons accompagnés sur ce projet en investiguant deux marchés ciblés à travers une étude de réceptivité des clients potentiels, un benchmark concurrentiel, l'identification des moteurs R&D actuels sur des procédés similaires, l'identification des émetteurs de dioxyde de carbone majeurs et des utilisateurs potentiels et l'étude préliminaire des enjeux réglementaires liés à l'extraction du lithium à partir d'eau géothermique en France. Cette étude approfondie nous a permis d'identifier le marché le plus prometteur et de déterminer les prochaines étapes de R&D à mettre en place par le client ainsi que la feuille de route associée.
Alcimed a identifié, pour le compte d’un leader des Vins et Spiritueux, les technologies de CCUS qui pouvaient s’appliquer à son gisement de CO2. Après avoir dressé le panorama des systèmes de captage, stockage et utilisation du carbone disponibles, et en s’appuyant sur les évaluations approfondies de ces procédés sur le plan technique, économique et environnemental, nos équipes ont pu d’une part, déprioriser celles dont la faisabilité technico-économique n’était pas démontrée, ou dont le potentiel de séquestration de CO2 était trop limité (en termes de volumes absorbables ou en termes de durée de séquestration du carbone), et d’autre part sélectionner 8 dispositifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre et leurs applications industrielles associées, parmi lesquelles - à titre d’exemples - la fabrication de matériaux de construction, le traitement du béton et la production de bicarbonate de sodium.
Alcimed a accompagné l’agence Française de la transition écologique (ADEME) dans la construction d’un document de référence sur les différentes voies possibles pour valoriser le CO2 afin d’évaluer l’intérêt stratégique de la France à promouvoir l’une d’entre elles. Après avoir construit une segmentation des différentes voies en fonction de la nature de la transformation du CO2 (sans transformation ou avec transformation chimique ou biologique), notre équipe a réalisé un état de l’art des différents dispositifs relatifs à chaque voie de valorisation et identifié les principaux enjeux et verrous de chaque filière.
Dans le cadre de son objectif de neutralité carbone, un de nos clients, acteur de l’environnement, souhaitait explorer en détail le potentiel d’une stratégie CCUS. Alcimed l’a accompagné à travers ce projet via l’identification de l’ensemble des dispositifs, disponibles ou en production, de captage du CO2 à l’échelle mondiale, ainsi que dans la cartographie des possibles manières de le valoriser. Parmi les quelques 70 procédés et 43 voies de valorisation répertoriées, notre équipe a sélectionné les couples solution de capture/valorisation les plus prometteurs pour notre client. Des manières de valoriser le CO2 telles que la minéralisation ou encore les alternatives aux ressources fossiles ont ainsi été explorées, permettant à notre client de définir une stratégie CCUS adaptée à ses activités.
Alcimed a accompagné un porteur de projet dans la compréhension globale des voies de valorisation chimique du CO2, afin de mieux positionner ses propres systèmes de captage, stockage et utilisation du carbone. Nos équipes ont réalisé un panorama de ces voies afin de les positionner les unes par rapport aux autres selon différents critères : maturité technologique, industrialisation, potentiel de développement, intérêt économique des produits formés... Nos équipes ont également réalisé une analyse ciblée sur la voie électrochimique et réalisé un état de l’art afin de mettre en lumière les avantages des dispositifs de notre client vis-à-vis de la concurrence sur la production de différents produits d’intérêt par électrolyse comme le propanol, l’éthylène ou encore le monoxyde de carbone. In fine, notre travail a permis à notre client de repenser son positionnement et de bâtir une stratégie CCUS différenciante.

Créée en 1993, Alcimed est une société de conseil en innovation et développement de nouveaux marchés spécialisée dans les secteurs innovants : sciences de la vie (santé, biotechnologie, agroalimentaire), énergie, environnement, mobilité, chimie, matériaux, cosmétiques, aéronautique, spatial et défense.

Notre vocation ? Aider les décideurs privés et publics à explorer et développer leurs terres inconnues : les nouvelles technologies, les nouvelles offres, les nouveaux enjeux géographiques, les futurs possibles et les nouvelles manières d’innover.

Répartie dans nos 8 bureaux dans le monde (en France, en Europe, à Singapour et aux Etats-Unis), notre équipe est composée de 220 explorateurs de haut niveau, multiculturels et passionnés, ayant une double culture scientifique/technologique et business.

Notre rêve ? Être 1000, pour dessiner toujours plus avec nos clients le monde de demain.

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