[Objectif 2050] Fabriquer du e-fuel à partir du CO2 de l'air (Sébastien Fiedorow, Aerleum)

Transcription : 

Sébastien Fiedorow :
[0:02] On part du dioxyde de carbone qui est présent dans l'air, donc le CO2 atmosphérique, pour venir le transformer en un carburant qu'on peut utiliser dans le maritime, dans l'aviation et dans le transport routier par exemple.

Monde Numérique :
[0:14] La technologie ne sauvera pas le monde, mais on ne sauvera pas le monde sans la technologie. Chaque mois, Objectif 2050 explore les innovations au service de l'environnement et du monde de demain. Une série spéciale de Monde Numérique en partenariat avec EDF, acteur majeur de la transition énergétique. Fabriquer du carburant à partir du CO2 présent dans l'air au lieu d'utiliser du carburant d'origine fossile. C'est l'une des pistes pour réduire l'impact carbone du transport maritime ou aérien. Et c'est le pari qu'a décidé de relever la start-up française Aerleum qui vient de réaliser une levée de fonds de 6 millions de dollars pour mettre au point un procédé innovant qui commence tout d'abord par la captation du dioxyde de carbone présent dans l'air. Sébastien Fiedorow, cofondateur et PDG d'Aerleum.

Sébastien Fiedorow :
[1:04] On est exactement producteur de carburant de synthèse, qu'on appelle dans le jargon en anglais des e-fuel, parce qu'ils sont produits entièrement avec de l'électricité, donc c'est notre énergie primaire pour pouvoir les produire. La petite innovation, c'est qu'effectivement, on part du dioxyde de carbone qui est présent dans l'air, donc le CO2 atmosphérique, pour venir le transformer en un carburant qu'on peut utiliser dans le maritime, dans l'aviation et dans

Sébastien Fiedorow :
[1:29] le transport routier, par exemple.

Monde Numérique :
[1:30] Donc, le point de départ, c'est ce qu'on appelle de la captation. Donc, vous captez l'air de l'atmosphère pour en extraire le carbone.

Sébastien Fiedorow :
[1:37] Exactement. Donc, ce qu'on fait, c'est qu'on a développé un matériau. Ce matériau, il est dit bifonctionnel, donc il va avoir deux fonctions. Sa première fonctionnalité, ça va être de capturer directement le CO2 dans l'air. Et pour pouvoir le capturer on va faire circuler de l'air au travers de ce matériau, Le CO2 qui est naturellement aujourd'hui présent dans l'air va venir se fixer à la surface de ce matériau-là et ça va constituer notre première étape de capture directe du CO2 dans l'air.

Monde Numérique :
[2:05] Parce que la captation du CO2, on sait que ça se pratique. C'est d'ailleurs un procédé qui est un peu décrié. Les écologistes n'aiment pas trop, disent que ça ne sert à rien. D'autres, au contraire, disent que c'est une partie de la solution contre le réchauffement climatique. Ça se pratique à très grande échelle, je crois, dans certains pays, etc. Mais vous, ce n'est qu'un moyen pour arriver ensuite à ce e-fuel. Et donc, comment se passe la transformation ?

Sébastien Fiedorow :
[2:28] Alors, ce qui est intéressant, c'est qu'effectivement, les premières générations qu'on appelle de capture direct du CO2, donc du direct air capture, ont été beaucoup décriées notamment pour leur consommation énergétique. Et ce qu'il faut comprendre, c'est qu'effectivement, il faut faire circuler de l'air, comme je l'ai expliqué, au travers d'un système qui va permettre de mettre en contact le matériau avec le CO2 présent dans l'air. Et l'étape qui consomme dans la première génération des technologies beaucoup, beaucoup, beaucoup d'énergie aujourd'hui, c'est vraiment le fait d'ensuite de devoir extraire le CO2 qui a été capturé. Donc, on va utiliser des procédés avec beaucoup de chaleur, beaucoup de pression pour venir retirer le CO2 qui a été capturé. Et ensuite, on va le transporter pour pouvoir soit l'enfouir, soit le transformer.

Sébastien Fiedorow :
[3:11] Nous, la grande différence, c'est qu'une fois qu'on a capturé le CO2 sur notre matériau, c'est la deuxième fonctionnalité du matériau qui va maintenant agir et qui va venir justement directement transformer le CO2 vers un premier carburant qui pour nous s'appelle le méthanol. Et pour le faire, donc notre matériau, il a ce qu'on appelle des catalyseurs, donc des éléments qui vont permettre la réaction chimique du CO2 plus l'hydrogène à la surface de ces catalyseurs qui vont permettre de produire du méthanol et de l'eau. Et il nous reste donc une étape de purification qui va être de séparer le méthanol de l'eau pour avoir un méthanol pur.

Monde Numérique :
[3:46] Oui, Là où certains se contentent de, par exemple, fabriquer des cailloux à partir du oxyde de carbone, vous, vous en faites ce méthanol. Et ensuite, comment est-ce que ça peut devenir véritablement du carburant ?

Sébastien Fiedorow :
[4:00] C'est très utilisé, effectivement pas comme vecteur énergétique, mais la molécule de méthanol est très utilisée aujourd'hui dans la chimie. On peut en faire des produits, on peut en faire des dérivés de plastique, on l'utilise dans la pharmaceutique, donc pour produire des médicaments, on l'utilise pour faire des textiles. Et en fait, c'est ce qu'on appelle une molécule qui est building block, qui va permettre de faire plein d'autres produits à partir de cette molécule. La grande nouveauté, ou en tout cas la tendance autour du méthanol, c'est effectivement qu'il a aussi un usage très intéressant en tant que carburant alternatif. C'est-à-dire que quand il est à température ambiante, il est directement liquide. Et c'est une propriété qui est assez intéressante puisqu'on n'a pas besoin de consommer de l'énergie pour le, entre guillemets, le conditionner et pour le faire rentrer dans les chaînes de valeur actuelles. Donc, puisqu'il est à température ambiante liquide, il va se transporter assez facilement et il a une densité énergétique qui reste intéressante par rapport aux carburants d'origine fossile comme on pourrait avoir le diesel ou d'autres types de carburants. Et sa grande particularité, c'est qu'il rentre aussi dans beaucoup, Quand je dis qu'il rentre, c'est qu'il est compatible avec beaucoup de motorisation actuelle, notamment dans le maritime.

Sébastien Fiedorow :
[5:11] Et donc, on peut l'utiliser quasiment en tant que tel dans la motorisation actuelle pour venir justement décarboner les activités de ces acteurs-là.

Monde Numérique :
[5:19] Donc, ça peut être utilisé tel quel, par exemple dans des cargos, des bateaux comme ça ?

Sébastien Fiedorow :
[5:23] Ce qui est déjà le cas. Ce qui est déjà le cas, la différence par rapport à ce que l'on fait, c'est qu'aujourd'hui, la manière dont est utilisé ce méthanol, c'est ce qu'on appelle un méthanol fossile. C'est un méthanol qui est produit à partir d'énergie de ressources fossiles. On va utiliser soit du gaz naturel, soit du charbon, et donc des procédés qui vont émettre énormément de CO2. On peut ensuite donner différentes couleurs à ce méthanol, mais ça va être un méthanol gris ou un méthanol noir, puisqu'il va émettre beaucoup de CO2 pendant la phase de production. Mais il est déjà utilisé aujourd'hui comme vecteur énergétique et comme carburant.

Monde Numérique :
[5:56] Ça représente quelle proportion sur la flotte mondiale ? Quel pourcentage utilise ce carburant aujourd'hui ?

Sébastien Fiedorow :
[6:04] Si on parle de la flotte maritime, on est à environ 200-250 bateaux aujourd'hui qui sont équipés de moteurs à méthanol et donc qui utilisent du méthanol. La particularité de ce marché, c'est que chaque navire peut consommer entre 50 et 200 tonnes par jour de carburant. Ils opèrent sur quasiment 200 jours par an. Donc, on parle de 40 000 tonnes de carburant consommées par an par ces acteurs-là, par navire. Donc, quand on rapporte ça à l'échelle du marché mondial, on va parler en peut-être un demi-pourcentage ou un pourcentage de la flotte globale, ce qui n'est rien. Mais quand on regarde la consommation globale, on parle de volumes qui se traduisent déjà en millions de tonnes par an.

Monde Numérique :
[6:47] Et quand on sait que le trafic maritime, c'est l'une des plus grosses sources d'émissions de CO2 dans l'atmosphère, évidemment, on voit l'intérêt.

Monde Numérique :
[6:56] Mais est-ce que du coup, ça veut dire que vous auriez les moyens de répondre à, vous et peut-être d'autres acteurs, les moyens de répondre à cette demande à une telle échelle ? Parce que 250 navires, c'est bien, mais on imagine que ce n'est pas suffisant.

Sébastien Fiedorow :
[7:10] Ce n'est effectivement pas suffisant. Il y en a environ 20 000 aujourd'hui, selon les calculs, on va dire, mais 20 000 d'une taille conséquente qui contribue énormément justement à ces émissions de CO2. Et donc, il faudrait, il faut leur trouver une solution à ces 20 000, plus tous les nouveaux qui vont arriver sur le marché. Et donc, pour répondre effectivement à cette demande, on ne pourra pas être seul. Et c'est vraiment la vision aussi d'Aerleum, c'est de venir démontrer que la technologie fonctionne à une certaine échelle pour qu'elle puisse ensuite être licenciée à des sociétés qui produisent déjà des carburants, peut-être des carburants aujourd'hui qui sont fossiles, mais qui demain pourront produire des carburants, neutre en carbone ou en tout cas bas en carbone.

Monde Numérique :
[7:48] Si demain tous les bateaux du monde étaient équipés de ce type de carburant, enfin de ce type de motorisation pour utiliser ce type de carburant, ça veut dire qu'ils seraient neutres en carbone ?

Sébastien Fiedorow :
[7:59] Alors, neutre en carbone, c'est un concept qui est aujourd'hui difficile. Je pense qu'il y a autant de définitions quasiment que de personnes. Nous, quand on parle de neutralité carbone, c'est vraiment entre le fait qu'on utilise une tonne 4 de CO2, de dioxyde de carbone dans l'air, pour faire une tonne de méthanol. Et ensuite, quand la tonne de méthanol est brûlée en tant que carburant, elle va réémettre une tonne 4 de CO2. Donc, on va être net de ces deux côtés-là. Mais par contre, notre procédé consomme de l'énergie. on consomme de l'électricité et selon la source de cette électricité, on va avoir une intensité carbone plus ou moins importante. Alors, si on se compare à du méthanol d'origine fossile, on émet 16 fois moins de CO2, ce qui est quand même considérable. Donc, c'est 90% d'émissions de CO2 en moins. Mais on ne peut pas dire qu'on est totalement net carbone puisqu'on utilise

Sébastien Fiedorow :
[8:47] effectivement de l'énergie dans notre procédé.

Monde Numérique :
[8:49] Bien sûr, donc vaut mieux de l'énergie propre, style nucléaire, etc. Enfin, qui n'émet pas de CO2 en tout cas.

Sébastien Fiedorow :
[8:54] Tout à fait.

Monde Numérique :
[8:54] On a parlé des bateaux, il y a les avions également, ça pourrait concerner également la navigation aérienne ?

Sébastien Fiedorow :
[9:01] Clairement, pas le méthanol directement, par contre le méthanol, c'est le carburant qu'on produit en premier grâce à notre technologie, mais le méthanol à partir de l'année prochaine devrait être certifié comme une matière promenière autorisée pour la production de ce qu'on appelle de carburant alternatif, donc les fameux Sustainable Aviation Fuel pour l'aviation. Et donc, il y aurait des étapes de chimie additionnelles pour ajouter, entre guillemets, de l'énergie à ce méthanol pour que sa densité énergétique soit améliorée et qu'elle soit compatible avec le marché de l'aérien.

Monde Numérique :
[9:34] Et les constructeurs aériens sont sur cette tendance-là ? Est-ce qu'ils pensent déjà à équiper leurs avions de moteurs compatibles au méthanol ? Enfin, à ce e-fuel ?

Sébastien Fiedorow :
[9:44] Alors, c'est la beauté justement de cette voie-là, c'est qu'on parle de méthanol to jet fuel, donc vraiment cette route de venir transformer le méthanol et en fait on vient plutôt adapter le carburant à l'existant donc on va le faire rentrer dans les chaînes de valeur traditionnelle et on ne va pas changer la motorisation en tant que telle donc on va utiliser les mêmes avions de la même motorisation avec les mêmes types de carburant qu'ils utilisent aujourd'hui c'est juste qu'on va changer la source et la nature en fait de ce carburant.

Monde Numérique :
[10:11] Sans problème donc ça veut dire que les avions d'aujourd'hui sont compatibles avec ce carburant de demain.

Sébastien Fiedorow :
[10:17] Exactement.

Monde Numérique :
[10:19] Sébastien Fiedoroff, reste une question quand même. Il coûte combien votre e-fuel ? Parce que pour que tout cela devienne une réalité, il faut que ce soit compétitif.

Sébastien Fiedorow :
[10:28] Tout à fait. Il ne suffit pas uniquement de réduire les émissions de CO2. Il faut qu'économiquement, ça fasse du sens pour que ce soit adopté à grande échelle.

Sébastien Fiedorow :
[10:37] Et nous, justement, l'innovation et toute la technologie qu'on développe a pour objectif de venir produire des carburants alternatifs au même coût que les carburants d'origine fossile. Ça, c'est notre trajectoire finale. Aujourd'hui, on est trois fois plus cher que ces carburants d'origine fossile. Donc, on a encore des étapes qui vont nous permettre justement de réduire nos coûts de production. Et on parle justement de passage à l'échelle. Donc, aujourd'hui, on est encore à un stade où on est au laboratoire en train de développer la technologie. Et demain, quand on pourra faire passer cette technologie à l'échelle, on bénéficiera effectivement d'économies d'échelle.

Monde Numérique :
[11:12] Donc, vous espérez atteindre quel niveau de tarif ? Est-ce que vraiment vous pensez pouvoir un jour être compétitif avec les carburants fossiles ?

Sébastien Fiedorow :
[11:20] Avec le prix actuel, aujourd'hui, c'est compliqué. Le prix des énergies fossiles aujourd'hui, c'est très difficile de rivaliser avec celles-ci puisqu'elles sont très faciles à extraire. On parle d'industries qui ont quasiment une centaine d'années d'expérience.

Monde Numérique :
[11:37] Le défaut du pétrole, c'est qu'il ne coûte pas si cher que ça, finalement.

Sébastien Fiedorow :
[11:40] Exactement. Et qu'il est très intéressant énergétiquement parlant. On n'arrivera pas à coller le prix actuel. Par contre, le prix des carburants fossiles va tendre justement à évoluer à la hausse. Et nous, on arrivera à un carrefour où justement, on pourra aujourd'hui produire autour de 600 dollars la tonne de méthanol, ce qui est vraiment notre objectif final. Et si on a ces objectifs de prix, on arrivera à être compétitif avec les carburants fossiles.

Monde Numérique :
[12:06] Ça vient d'où ce procédé ? Ça a été inventé par des petits Français comme ça dans leur coin ?

Sébastien Fiedorow :
[12:11] Quasiment. Tout le mérite va vraiment à mon cofondateur, qui est aujourd'hui cofondateur et directeur technique. Lui avait fait sa thèse à l'Institut français du pétrole et des énergies nouvelles. Et il avait travaillé justement sur différentes techniques de conversion du CO2. Donc comment venir transformer ce CO2 avec des énergies renouvelables. Et il avait identifié effectivement dans toute cette chaîne de valeur qu'il y avait des maillons de la chaîne qui consommaient trop d'énergie. Et donc il s'est assez simplement posé la question de comment on pourrait les éviter, les supprimer ou les rendre plus efficaces énergétiquement. Et donc, il est venu vraiment cette idée de venir combiner la capture du CO2 dans l'air et sa transformation directe en un produit. Et en faisant ça, cette approche-là nous a permis d'abord d'identifier les types de matériaux, les types de systèmes qu'on pouvait utiliser.

Sébastien Fiedorow :
[13:03] On a mené des essais et des expérimentations en laboratoire. Donc ça, c'est véridique. On avait une petite paillasse du côté de Strasbourg, l'université de Strasbourg, qui nous hébergeait. Et ont testé différents types de matériaux qu'on avait assemblés et qui avaient pour objectif d'avoir cette bifonctionnalité, capturer du CO2 dans l'air et le transformer. Il y a eu plusieurs essais, on en a eu une centaine qu'on a essayé de manière différente jusqu'à qu'on ait une composition, une caractéristique de ce matériau-là qui fonctionne bien dans ces deux milieux, capture, conversion.

Sébastien Fiedorow :
[13:32] Et donc à partir de là, on a été soutenu par un startup studio qui s'appelle Marble et qui nous a permis de nous financer dès le premier jour de l'entreprise. de recruter une équipe. Aujourd'hui, on a une équipe de huit ingénieurs, des ingénieurs matériaux, procédés, mécaniques, tous quasiment jeunes docteurs, qui montrent aussi la qualité technique de ce qu'on développe et de ce qu'on constitue. Et donc, ils nous ont permis aujourd'hui, au bout d'un an et demi, de valider que notre technologie fonctionne. Aujourd'hui, au moment où je parle, on produit du carburant à partir d'air. On a notre laboratoire qui est juste à côté de moi. Et maintenant tous les enjeux avec la levée de fonds qu'on vient de réaliser va être de prendre cette technologie et de la faire passer à une plus grande échelle pour la rendre crédible industriellement parlant.

Monde Numérique :
[14:15] Vous venez de réaliser une levée de fonds de 6 millions de dollars, c'est ça ?

Sébastien Fiedorow :
[14:17] C'est tout à fait ça.

Monde Numérique :
[14:19] Ce qui est pas mal évidemment. Est-ce que ce sera suffisant pour lutter contre le lobby du pétrole ?

Sébastien Fiedorow :
[14:27] Non, parce que c'est suffisant pour nous dans le sens où on va d'abord développer la technologie, comme je le disais, pour la rendre mature industriellement parlant. Et ensuite, je pense que les groupes pétroliers changent beaucoup aujourd'hui et ont aussi envie d'avoir une offre qui correspond à ce que demande la société, ce que demandent aussi leurs clients. On a beaucoup de discussions avec des groupes pétroliers qui plutôt laissent envisager justement des types de collaborations. Je parlais tout à l'heure de licenciement de notre technologie. Donc, on pourrait très bien imaginer demain qu'un grand groupe pétrolier puisse

Sébastien Fiedorow :
[14:58] utiliser notre technologie pour produire des millions de tonnes de carburant par an. Et ça, pour nous, ce serait la formule idéale. Ce n'est pas les 6 millions de dollars qu'on a levés qui vont permettre d'y arriver tout de suite, mais on va passer un jalon technologique clé pour ensuite pouvoir faire une levée de fonds plus importante et cette fois-ci, justement, envisager ce type de collaboration.

Monde Numérique :
[15:17] Et à quelle échéance vous voyez une exploitation commerciale concrète ?

Sébastien Fiedorow :
[15:21] On peut en avoir une d'ici 3 à 4 ans sur des volumes de production qui seront relativement bas comparés aux colosses du maritime et de l'aviation quand je

Sébastien Fiedorow :
[15:30] mentionnais justement les demandes qui sont très importantes. Mais une exploitation complète à l'échelle de centaines voire de millions de tonnes par an, on s'en revient plutôt à une industrie qui sera mature dans 7 à 8 ans.

Monde Numérique :
[15:43] Merci Sébastien Fiederow, cofondateur et PDG de Aerleum. Merci d'avoir écouté Objectif 2050, une série spéciale de Monde Numérique en partenariat avec EDF. Retrouvez tous les épisodes sur toutes les plateformes de podcast, sur la chaîne YouTube de Monde Numérique et sur le site mondenumérique.info.