Le projet C2FUEL a pour but développer des technologies de conversion du CO2 qui soit viables sur les plans énergétique, économique et environnemental afin de déplacer les émissions des carburants fossiles grâce à un concept de symbiose industrielle entre les industries fortement émettrices de CO2, la production d’énergie et l’économie locale. Le concept sera démontré à Dunkerque entre la centrale électrique à cycle combiné DK6, l’usine sidérurgique Arcelor Mittal et l’un des plus grand port d’Europe, une vitrine pour les reproductions futures.
Le dioxyde de carbone présent dans le gaz de haut fourneau sera capturé sélectivement et combiné à de l’hydrogène vert généré par électrolyse alimentée en électricité renouvelable pour produire deux vecteurs énergétiques prometteurs. Il permettra simultanément de réutiliser les émissions de CO2 de l’usine métallurgique et le surplus d’électricité dans la région de Dunkerque et d’améliorer les performances opérationnelles et environnementales du cycle combiné DK6. L’approche circulaire unique de C2FUEL pourrait contribuer à réduire jusqu’à 2,4 Mt de CO2 par an tout en convertissant jusqu’à 11 TWh d’électricité renouvelable en vecteurs énergétiques verts.
Les principaux défis techniques et économiques à relever dans le cadre du projet sont l’électrolyse à haute température, les voies de production innovantes de DME et d’acide formique à partir d’hydrogène renouvelable et de CO2 capturé. Les objectifs spécifiques du projet par rapport à ces défis sont les suivants : (i) Développer une unité de démonstration d’électrolyse à haute température produisant 1 Nm3/h d’hydrogène à une pression de 15 bar à exploiter dans un environnement industriel pertinent ; (ii) Développer et valider à l’échelle du laboratoire deux voies de production compétitives et innovantes de DME basées sur l’hydrogénation du CO2 et l’utilisation de gaz de synthèse dans des réacteurs à membrane avec une production totale de 1500kg de DME ; (iii) Développer et valider à l’échelle du laboratoire la production d’acide formique à partir d’hydrogène renouvelable et de dioxyde de carbone capturé, qui sera comparée à une voie de production innovante basée sur la réduction électrochimique directe du dioxyde de carbone. Les procédés mis au point seront intégrés, démontrés et validés dans un environnement industriel pertinent et les carburants produits seront testés dans des systèmes d’utilisateurs finaux réels. La faisabilité technico-économique-environnementale et l’acceptabilité sociétale seront évaluées pour assurer le potentiel de reproduction. La réalisation d’objectifs aussi ambitieux nécessite un consortium solide et le partenariat C2FUEL rassemble l’ensemble de la chaîne de valeur nécessaire à la conversion du CO2 en fluides vecteurs d’énergie : capture du CO2, développement de l’hydrogène et des carburants renouvelables, intégration aux centrales électriques et opération, en considérant également les utilisateurs finaux et les promoteurs internationaux.