Le méthanol est l'un des produits chimiques "primaires" les plus importants - un précurseur de plusieurs produits chimiques, plastiques et matériaux utilisés dans un large éventail d'applications. Il s'agit également d'un carburant essentiel et d'un élément entrant dans la composition des additifs pour carburants aujourd'hui, et il devrait devenir un carburant marin essentiel à l'avenir. Étant donné que la majeure partie de la production de méthanol est basée sur les combustibles fossiles, la décarbonisation de la production de méthanol est un levier essentiel dans le processus de décarbonisation des industries chimiques et des transports. Cet article explore la dé-fossilisation de la production de méthanol, en examinant les principales voies de production et les solutions potentielles pour la décarbonisation.
Comment le méthanol est-il produit?
Le méthanol est un produit clé de l'industrie chimique, utilisé dans des centaines de produits de la vie courante, comme matière première pour produire d'autres produits chimiques et comme carburant. Il peut être produit de plusieurs manières, depuis le reformage du méthane à la vapeur, la réaction de l'hydrogène et du CO2 jusqu'à la gazéification de la biomasse. Voyons chacune d'entre elles:
- Reformage du méthane à la vapeur: c'est la méthode la plus courante pour produire du méthanol aujourd'hui. Le méthane, qui provient généralement du gaz naturel, réagit à la vapeur sous pression et produit de l'hydrogène (H2) et du dioxyde de carbone (CO2). Si, au cours de ce processus, le gaz naturel est remplacé par du biométhane, une ressource renouvelable, l'impact environnemental de cette production peut être fortement amélioré. En plus du passage au biométhane, les technologies de capture, d'utilisation et de stockage du carbone (CCUS) peuvent être incorporées pour réduire davantage les émissions de carbone. Il s'agit du bio-méthanol.
- Réaction de l'hydrogène et du dioxyde de carbone: il s'agit d'une alternative émergente pour la production de méthanol, où le produit chimique est synthétisé à partir d'hydrogène et de dioxyde de carbone. Dans ce processus, l'hydrogène est le composé qui est modifié. En utilisant des énergies renouvelables, vous pouvez créer de l'hydrogène "vert" par électrolyse. Une autre option consiste à produire de l'hydrogène "bleu" à partir de gaz naturel avec des technologies de capture du carbone, où le CO2 utilisé peut être capturé ou recyclé en tant que CO biogénique. C'est ce qu'on appelle l'e-méthanol.
- Gazéification de la biomasse: dans ce processus, la biomasse, telle que les déchets solides municipaux ou d'autres matières premières de la biomasse, peut être gazéifiée pour produire du méthanol. Ce procédé exploite le carbone contenu dans les déchets organiques pour le convertir en produits chimiques de valeur. Le processus consiste à chauffer la biomasse à haute température avec de l'oxygène ou de la vapeur pour produire un gaz qui est ensuite converti en méthanol. Cette approche permet de diversifier les sources de matières premières et de promouvoir les principes de l'économie circulaire. Il s'agit de bio-méthanol.
Où le méthanol est-il utilisé?
Le méthanol est la pierre angulaire de l'industrie chimique, du secteur de l'énergie et de l'industrie maritime. Son rôle s'étend de la matière première chimique au carburant marin.
- Matière première chimique: le méthanol peut être converti en divers produits. Environ 25 % du méthanol est utilisé pour produire du formaldéhyde, indispensable à la fabrication de résines, d'engrais, de papiers et de contreplaqués. Un autre quart est transformé en oléfines, matériaux essentiels pour une multitude de produits tels que les plastiques, les détergents, les adhésifs, le caoutchouc et les emballages alimentaires. Le méthanol est également utilisé pour produire de l'acide acétique (8 %), des chlorométhanes (2 %), des méthylamines (2 %) et du MMA (2 %).
- Carburants et additifs pour carburants: Le méthanol joue un rôle essentiel dans l'industrie des carburants et des biocarburants : 11 % sont utilisés dans l'éther tert-butyle méthylique (MTBE) pour les additifs de carburant, et 14 % améliorent l'essence par le biais de mélanges et de la combustion. En outre, le biodiesel et l'éther diméthylique (DME) représentent chacun environ 3 %. Dans le secteur maritime en particulier, ce produit devient de plus en plus important car il peut être utilisé comme carburant marin. Pour en savoir plus sur notre offre à l'industrie maritime, cliquez ici.
Des solutions pour décarboniser
Pour décarboniser ou "défossiliser" la production de méthanol, il existe plusieurs solutions possibles qui s'attaquent aux différents champs d'émissions.
- Transition vers le gaz naturel renouvelable (GNR) ou le bio-méthanol (champs d'application 1 et 3): Cette solution permet non seulement de s'attaquer aux émissions directes des processus de production (champ d'application 1), mais aussi d'atténuer les émissions indirectes tout au long de la chaîne d'approvisionnement (champ d'application 3). Pour les entreprises de l'UE, en particulier celles qui sont régies par le système communautaire d'échange de quotas d'émission (SCEQE), le passage au biométhane pourrait également réduire les besoins en quotas de l'UE, ce qui, à long terme, offrira plus d'avantages.
- Passage à l'électricité renouvelable (champ d'application 2): Pour réduire les émissions du champ d'application 2, l'industrie s'oriente vers des solutions d'électricité renouvelable. Des mécanismes tels que l'achat direct de CAE ou de VPPA à long terme réduisent l'intensité carbonique des opérations de production de méthanol. Si vous souhaitez en savoir plus sur les solutions d'électricité renouvelable, cliquez ici.
- CO2 biogénique (champ d'application 3): Le CO2 biogénique est le dioxyde de carbone qui est déjà présent dans le cycle naturel du carbone, car le CO2 a été capturé dans les matières premières biologiques par la photosynthèse et finalement relâché dans l'atmosphère par la dégradation naturelle. Le CO2 biogène peut être capturé directement dans l'atmosphère (captage direct de l'air) ou dans des usines de valorisation du biométhane, où le CO2 biogène est extrait du biogaz et peut être capturé et liquéfié pour des applications en aval. Le captage du CO2 biogénique et son utilisation pour produire en aval des carburants renouvelables d'origine non biologique (RFNBO), tels que le e-méthanol, renforcent la circularité et conduisent à des émissions neutres une fois que les RFNBO sont brûlés. En général, la Commission européenne prévoit des échéances claires pour l'utilisation du CO2 fossile dans la production de RFNBO, et après 2042, seul le CO2 biogénique sera accepté comme intrant.
- Efficacité énergétique (champ d'application 1): La promotion de l'efficacité énergétique est une stratégie clé pour décarboniser la production de méthanol. Cela peut se faire par l'optimisation du processus, la récupération de la chaleur perdue et l'utilisation de catalyseurs avancés. Les certificats blancs, également connus sous le nom de certificats d'économie d'énergie (CEE) ou de crédits d'efficacité énergétique (CEE), certifient qu'une certaine réduction de la consommation d'énergie a été réalisée. Ils sont négociables et associés à une obligation d'atteindre un certain objectif d'économies d'énergie, ce qui encourage les entreprises à dépasser leurs objectifs en matière d'économies d'énergie. Découvrez nos solutions en matière d'efficacité énergétique ici.
- Pour les entreprises européennes, se conformer à l'EU ETS: Par l'intermédiaire de Vertis Environmental Finance, nous aidons les entreprises à acheter des quotas d'émission et à se conformer au système d'échange de quotas d'émission de l'UE et du Royaume-Uni. Pour en savoir plus, cliquez ici.
Conclusions
Le processus actuel de production de méthanol est dominé par le gaz naturel et le charbon, mais le passage au gaz naturel renouvelable, à la capture et au stockage du carbone et à l'électricité renouvelable prend de l'ampleur. Ces options durables témoignent de l'engagement et de la volonté de l'industrie d'évoluer vers un avenir plus durable. Alors que nous commençons à voir s'amorcer la transformation verte, il est essentiel que les parties prenantes collaborent et repoussent les limites pour assurer un avenir durable et rentable à la production de méthanol.
Comment STRIVE by STX peut-elle aider?
STRIVE by STX travaille actuellement avec des producteurs pionniers de bio-méthanol et de méthanol vert, en les aidant à identifier des solutions potentielles pour utiliser des matières premières chimiques plus vertes (par exemple, le bio-méthane) et de l'énergie renouvelable.
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