SDG Connect | Sasol Challenge : DAC vers l'avenir
Sasol était à la recherche de technologies DAC innovantes et rentables qui permettraient la mise en œuvre du DAC et l'intégration dans la chaîne de valeur des matières premières dans ses installations de Secunda.
LANCEMENT DU DÉFI : JANVIER 2023
Le CED au défi de l'avenir
Les émissions de gaz à effet de serre, l'un des principaux moteurs du changement climatique, constituent un défi de taille. La technologie de capture directe de l'air (DAC) offre une solution prometteuse en capturant le CO2 directement dans l'atmosphère, se positionnant ainsi comme un élément essentiel pour parvenir à un avenir sans émissions.
Pour découvrir des solutions innovantes en matière de CAD et atteindre ses objectifs climatiques ambitieux, la société sud-africaine Sasol, une entreprise mondiale de produits chimiques et d'énergie, s'est associée à l'équipe CarbonNEXT de Foresight dans le cadre de notre programme SDG Connect. Elle recherchait des technologies DAC rentables pouvant être intégrées dans la chaîne de valeur des matières premières dans ses installations de Secunda et pour les futures licences détenues par son unité commerciale ecoFT.
L'opportunité
Sasol possède une grande expérience dans le captage ponctuel du CO2, la manipulation des produits chimiques (y compris l'hydrogène) et l'intégration des procédés. Toutefois, Sasol ne dispose pas de procédés DAC exclusifs et devrait donc former des partenariats stratégiques avec des entreprises proposant des licences pour de tels procédés.
Les installations d'exploitation de Sasol constituent d'excellents terrains d'expérimentation pour l'étude des aspects d'intégration des technologies DAC émergentes et rentables. La vaste expérience de Sasol dans le domaine de l'ingénierie des procédés, de l'intégration des procédés dans des installations complexes et de la gestion d'une multitude de produits chimiques et d'installations de traitement peut donner un aperçu des défis que pose l'intégration d'un procédé DAC dans un complexe (pétro)chimique et permettra d'optimiser tous les aspects d'un tel complexe intégré.
Le lauréat a eu la possibilité de passer un appel de cadrage avec Sasol pour explorer d'autres possibilités.
Le partenaire
Sasol est un fournisseur mondial d'une grande variété d'industries, composé de trois entreprises distinctes axées sur le marché : les produits chimiques, l'énergie et Sasol ecoFT. Le portefeuille de Sasol s'appuie sur une transition vers un avenir moins pollué par le carbone. Grâce à des technologies et des processus exclusifs, les principaux produits de Sasol sont des composants de carburant, des composants chimiques et des coproduits pour un certain nombre d'applications.
Sasol a fait ses preuves en matière de développement, de commercialisation et d'intégration de nouvelles technologies dans les chaînes de valeur existantes. Ses installations de recherche et de technologie existantes et bien établies à Sasolburg, en Afrique du Sud, sont destinées à servir de centre d'excellence pour la démonstration de technologies par le biais de collaborations internationales, de connaissances et de développement de compétences. Il présentera l'intégration de technologies émergentes telles que le DAC dans des opérations industrielles complexes - une première étape essentielle pour la décarbonisation de plusieurs industries sud-africaines - permettant à Sasol de respecter ses engagements en matière de zéro net d'ici à 2050.
Résultats souhaités du défi :
En fin de compte, pour que l'usine de Secunda de Sasol fonctionne sans énergie fossile et atteigne son objectif de zéro émission, plusieurs millions de tonnes de CO2 devront être capturées chaque année par le procédé DAC. Le procédé DAC devra être intégré aux procédés existants et nouveaux de captage du CO2 à la source afin d'exploiter tous les avantages potentiels de réduction. Une solution DAC réussie devra :
Être capable de s'intégrer avec succès dans le complexe de Secunda
Offre d'intégration du CO2 capturé dans la chaîne de valeur des matières premières
Être rentable
Idéalement, capturer le CO2 de l'air et des sources ponctuelles.
Contexte du défi et considérations
La société ecoFT de Sasol propose des licences Power-to-X (PtX), illustrant son engagement en faveur de l'innovation pour un monde meilleur. Ce défi offre une occasion unique d'intégrer les technologies de captage direct de l'air (DAC) dans les centrales PtX.
La mise au point d'une technologie DAC qui capture le CO2 à la fois dans l'air et dans des sources ponctuelles pourrait permettre une intégration plus rentable dans les complexes (pétro)chimiques par rapport à deux procédés autonomes. Cependant, aucune recherche ne s'est encore concentrée sur cette application spécifique. La réalisation de cette intégration serait très bénéfique à la fois pour l'environnement et pour les exploitants d'usines. Des solutions réussies :
1
Source ponctuelle et DAC
La solution doit être capable de capturer efficacement le CO2 non seulement dans l'air, mais aussi à partir d'une source ponctuelle.
2
Potentiel de partenariat stratégique
Sasol ne développera pas ses propres technologies de captage de CO2 à la source et de DAC, mais formera plutôt des partenariats stratégiques. Ceci s'applique à la fois aux installations existantes et aux futures licences potentielles qui seront détenues par ecoFT.
3
Intégration dans la chaîne de valeur des matières premières
Il n'existe pas de sites de séquestration appropriés dans la région de Secunda, et le carbone devra donc être introduit dans la chaîne de valeur des matières premières.
4
Source d'énergie durable
Le principal fournisseur d'électricité d'Afrique du Sud utilise principalement le charbon comme matière première. L'électricité provenant de sources durables est progressivement introduite. Toutefois, pour pouvoir exploiter tous les avantages du DAC, il peut être nécessaire d'inclure un approvisionnement en électricité durable dans le plan du projet proposé et dans les estimations de coûts.
5
Technologie propriétaire FT
Sasol continuera à utiliser sa technologie propriétaire FT pour fabriquer ses produits finaux. L'intégration du carbone capturé dans la chaîne de valeur des matières premières doit en tenir compte, car il peut être nécessaire de convertir le CO2 capturé en une molécule plus appropriée à ces fins.
Le programme SDG Connect soutient la réalisation des objectifs de développement durable des Nations unies. Les ODD visés par ce défi sont les suivants :
- Travail décent et croissance économique (ODD 8)
- Consommation et production responsables (ODD 12)
- Changement climatique (ODD 13)
- Partenariats pour les objectifs (ODD 17)
L'éligibilité :
Le programme SDG Connect soutient la réalisation des objectifs de développement durable des Nations unies. Les ODD visés par ce défi sont les suivants :
- TRL 6+ : Le retard du niveau 5 ne sera pris en compte que si l'atteinte du TRL6 est imminente.
- Canadien : Le fournisseur de solutions doit être une entreprise canadienne ou avoir des activités principales au Canada.
- Compétitivité en termes de coûts : Les coûts actuels des CAD étant élevés, la rentabilité sera jugée sur la base du potentiel et des délais prévus pour atteindre un coût de traitement ne dépassant pas 100 USD/tonne de CO2 capturé (objectif de coût après 2030 et au-delà).
- Intégration: Capacité à s'intégrer dans des installations nouvelles ou existantes.
ANNONCE DES LAURÉATS : MARS 2023
Le gagnant du défi
Après un processus d'examen rigoureux de plusieurs propositions convaincantes, Gaia Refinery a été choisie comme lauréate. L'objectif est d'améliorer l'efficacité du DAC, tout en répondant aux exigences de Sasol en matière de.. :
- Intégration dans le complexe de Sasol à Secunda ;
- Proposer l'intégration du CO2 capturé dans la chaîne de valeur des matières premières afin de produire des produits à base de carbone d'origine durable tels que des produits chimiques verts, de l'essence/du diesel vert et du carburant d'aviation durable (SAF) ; et,
- Le rapport coût-efficacité.
À grande échelle, Gaia Refinery estime que sa solution pourrait permettre d'extraire 3,4 millions de tonnes de CO2 par an (l'équivalent de la suppression de près de 740 000 véhicules sur les routes par an) des émissions de gaz à effet de serre de l'usine de Sasol à Secunda, tout en remplaçant certaines matières premières du charbon et en séquestrant le CO2.
En ce qui concerne les prochaines étapes, Gaia Refinery aura un appel de cadrage avec Sasol afin d'explorer d'autres possibilités d'intégrer leur solution et d'aider à atteindre l'objectif de Sasol, à savoir "Innover pour un monde meilleur".
Citations
Les technologies de captage direct de l'air ont un potentiel énorme pour créer un avenir durable et vivable sur notre planète. Il est passionnant de faciliter des défis comme celui-ci, qui mettent directement en contact de grandes entreprises comme Sasol avec des solutions canadiennes de technologies propres qui réduiront considérablement les émissions de gaz à effet de serre et aideront à atteindre les objectifs ambitieux de zéro émission. Félicitations à Gaia Refinery pour avoir remporté ce défi !
Jeanette Jackson PDG, Foresight Canada
La technologie et l'innovation ont défini le succès de Sasol au cours des sept dernières décennies et nous sommes enthousiastes à l'idée de tirer parti de notre héritage et de notre expertise pour faire progresser les technologies énergétiques durables. Ce développement constitue une étape prometteuse dans l'exploration du captage direct de l'air comme voie prometteuse de décarbonisation de nos activités et d'élimination du carbone de l'atmosphère.
Thembakazi Mali Vice-président principal pour la recherche et la technologie, Sasol.
La technologie DAC joue un rôle important et croissant dans les filières net zéro. La technologie propriétaire de Gaia est une solution rentable qui crée une synergie entre le DAC et l'énergie de cocombustion. Nous sommes conscients que chaque mesure progressive prise aujourd'hui nous permettra d'atteindre plus rapidement le niveau zéro. Ce défi a été l'occasion de montrer comment notre innovation nous rapproche toujours plus d'un avenir vert et durable.
Qinhong (Tammy) Cai PDG, Gaia Refinery
Connecter les innovateurs canadiens des technologies propres avec les opportunités de l'industrie locale est ce qui motive notre organisation. Le défi "DAC to the Future" est la preuve qu'avec la bonne plateforme et le soutien de partenariats stratégiques, les défis industriels futurs liés à l'impact sur le climat peuvent être atténués grâce aux connexions établies aujourd'hui.
Chris Cooter Haut-commissaire du Canada en Afrique du Sud
Nos partenaires
Ce défi SDG Connect Challenge est soutenu par le Service des délégués commerciaux du Canada et est présenté dans le cadre du projet carbonNEXT un partenariat entre Foresight et Carbon Management Canada. Carbon Management Canada, soutenu par Banque Scotia et Développement économique des Prairies Canada.
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