Une étude menée par des chercheurs de l’Université de Manchester estime que le reformage par chemical looping pourrait offrir une voie pratique vers un hydrogène bas carbone pour des industries difficiles à électrifier, en combinant production d’hydrogène et captage du carbone, et en évaluant la technologie à des échelles industrielles réalistes.
Faits clés
- L’étude a été dirigée par des chercheurs de l’Université de Manchester et publiée dans Carbon Capture Science & Technology.
- Elle a évalué le reformage par chemical looping à deux échelles représentatives: une installation de 2 MW et une installation de 600 MW.
- Les conceptions les plus avancées ont atteint des efficacités thermiques allant jusqu’à 75 % et capté entre 90 % et 99 % des émissions de dioxyde de carbone.
- Les travaux ont été menés avec des partenaires industriels dans le cadre de RECYCLE, un projet de 5,1 millions de livres sterling financé par le Department for Energy Security and Net Zero.
Qu’est-ce que cela change pour les étudiants, chercheurs et industriels?
L’étude concerne surtout les chercheurs, ingénieurs et décideurs industriels qui travaillent à la décarbonation de secteurs où l’électrification est difficile, notamment l’industrie lourde, la chimie et le raffinage. Elle décrit une technologie qui pourrait convenir à la fois à des sites industriels décentralisés et à de grandes unités de production d’hydrogène, selon les infrastructures locales, les possibilités d’intégration de chaleur et les conditions de politique publique.
Pour les étudiants et chercheurs en génie chimique, ce travail montre concrètement comment la conception des réacteurs, la modélisation des procédés et l’évaluation à l’échelle d’une usine peuvent être combinées pour tester si une technologie émergente peut sortir du stade conceptuel. L’équipe a aussi examiné des contraintes pratiques comme le fonctionnement des vannes, les exigences d’intégration thermique et les considérations de sécurité.
- Option à plus petite échelle: une installation de 2 MW adaptée à des applications industrielles décentralisées.
- Option à plus grande échelle: une installation de 600 MW alignée sur une forte demande industrielle en hydrogène.
- Production potentielle: l’étude indique qu’un fonctionnement continu à ces échelles pourrait couvrir les besoins électriques d’environ 5 000 foyers et d’environ 1,5 million de foyers, respectivement.
En quoi le reformage par chemical looping diffère-t-il de la production classique d’hydrogène?
Le reformage par chemical looping utilise des matériaux porteurs d’oxygène solides pour déplacer l’oxygène à travers une série de réactions, ce qui concentre et sépare intrinsèquement le dioxyde de carbone tout en produisant de la chaleur. Cette chaleur alimente ensuite la transformation du méthane et de la vapeur en un mélange riche en hydrogène, appelé syngaz, ce qui donne au procédé un captage du carbone intégré plutôt qu’un système de captage séparé.
Qu’a trouvé l’équipe de Manchester?
Les chercheurs ont constaté que les conceptions de procédé les plus avancées pouvaient offrir une efficacité élevée tout en captant la majeure partie du carbone produit. Dans plusieurs scénarios, le système a aussi généré un excédent de vapeur pouvant être exporté pour d’autres usages, ce qui améliore encore le bilan environnemental. L’équipe indique que le reformage par chemical looping se compare favorablement aux filières établies d’hydrogène bas carbone sur des indicateurs clés d’efficacité à grande échelle.
Le professeur Vincenzo Spallina, auteur correspondant, a déclaré que ce travail renforce le rôle du chemical looping comme solution valable pour la production de syngaz et d’hydrogène, ainsi que pour son déploiement futur. La première autrice, la Dre Isabel Pazmino-Mayorga, a indiqué que la recherche montre que cette technologie pourrait produire efficacement de l’hydrogène bas carbone tout en captant la plupart du carbone généré pendant le processus, pour stockage ou comme matière première pour d’autres industries.
Pourquoi le déploiement reste-t-il conditionnel?
Les chercheurs concluent que la meilleure solution de production d’hydrogène dépendra des systèmes énergétiques locaux, des infrastructures et des politiques publiques. Ils estiment que le reformage par chemical looping pourrait être particulièrement attractif là où existent des possibilités d’intégration de chaleur industrielle et où l’électricité bas carbone reste limitée. L’intérêt de l’étude tient précisément à ce cadrage pratique: la technologie n’est pas présentée comme universellement supérieure, mais comme une candidate adaptée à certains contextes industriels.
Les travaux ont été réalisés dans le cadre de RECYCLE, un projet collaboratif soutenu par le Department for Energy Security and Net Zero. L’étude a été publiée le 19 octobre 2026.
