Le secteur aéronautique représente une part significative des émissions mondiales de carbone. En réponse, la communauté internationale étend l’utilisation obligatoire du Carburant d’Aviation Durable (CAD), produit à partir de déchets organiques ou de biomasse, et qui devrait réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre par rapport au kérosène fossile conventionnel. Cependant, les coûts de production élevés restent un défi majeur, conduisant certaines compagnies aériennes en Europe et au Japon à répercuter les coûts liés au CAD sur les consommateurs.
Dans ce contexte, une équipe de recherche dirigée par le Dr Yun-Jo Lee au Institut coréen de recherche en technologie chimique (KRICT), en collaboration avec EN2CORE Technology Co., Ltd., a réussi à démontrer un procédé intégré qui convertit le gaz de décharge généré par les déchets organiques—tels que les déchets alimentaires—en carburant d’aviation.
Actuellement, l’industrie du raffinage produit principalement du CAD à partir d’huile de cuisson usagée. Cependant, l’huile de cuisson usagée est limitée en approvisionnement et est également utilisée pour d’autres applications comme le biodiesel, ce qui la rend relativement chère et difficile à sécuriser en grande quantité. En revanche, le gaz de décharge généré par les déchets alimentaires et le fumier animal est abondant et peu coûteux. Cette étude représente la première démonstration nationale de production de carburant d’aviation utilisant le gaz de décharge comme matière première principale.
Produire du carburant d’aviation à partir de gaz de décharge nécessite de surmonter deux défis majeurs : purifier le gaz pour obtenir des intermédiaires appropriés et améliorer l’efficacité de conversion des intermédiaires gazeux en carburants liquides. L’équipe de recherche a relevé ces défis en développant un procédé intégré englobant le prétraitement du gaz de décharge, la production de gaz de synthèse et la conversion catalytique du gaz de synthèse en carburants liquides.
EN2CORE Technology était responsable des procédés en amont. Le gaz de décharge collecté sur les sites d’élimination des déchets est désulfuré et traité par séparation membranaire pour réduire l’excès de dioxyde de carbone. Le gaz purifié est ensuite converti en gaz de synthèse—contenant du monoxyde de carbone et de l’hydrogène—grâce à un réacteur de reformage plasma propriétaire, puis fourni au KRICT.
Le KRICT a appliqué le procédé Fischer-Tropsch pour convertir le gaz de synthèse gazeux en carburants liquides. Dans ce procédé, l’hydrogène et le carbone réagissent sur la surface d’un catalyseur pour former des chaînes d’hydrocarbures. Les hydrocarbures de longueur de chaîne appropriée deviennent des carburants liquides, tandis que les chaînes plus longues forment des sous-produits solides comme la cire. En utilisant des catalyseurs à base de zéolite et de cobalt, le KRICT a significativement amélioré la sélectivité vers les carburants liquides plutôt que vers les sous-produits solides.
Une innovation clé de ce travail est l’application d’un réacteur à microcanaux. La génération excessive de chaleur lors de la synthèse du carburant d’aviation peut endommager les catalyseurs et réduire la stabilité du procédé. Le réacteur à microcanaux développé par l’équipe comporte des couches alternées de canaux de catalyseur et de refroidissement, permettant une évacuation rapide de la chaleur et la suppression de l’emballement thermique. Grâce à une conception intégrée et modulaire, le volume du réacteur a été réduit jusqu’à dix fois par rapport aux systèmes conventionnels. La capacité de production peut être augmentée simplement en ajoutant des modules.
À des fins de démonstration, l’équipe a construit une installation pilote intégrée sur un site d’enfouissement à Dalseong-gun, Daegu. L’installation, d’environ 100 mètres carrés et comparable à une maison individuelle de deux étages, a produit avec succès 100 kg de carburant d’aviation durable par jour, atteignant une sélectivité en carburant liquide supérieure à 75 pour cent. L’équipe optimise actuellement les conditions d’opération à long terme et améliore encore les performances du catalyseur et du réacteur.
Cette réalisation démontre le potentiel de conversion des gaz issus des déchets quotidiens (déchets alimentaires, boues d’épuration) en carburant d’aviation à haute valeur ajoutée. De plus, elle montre que la production de carburant d’aviation—auparavant limitée aux grandes usines centralisées—peut être réalisée dans des décharges locales ou de petites installations de traitement des déchets. La technologie est donc susceptible de contribuer à l’établissement de systèmes de production de CAD décentralisés et de renforcer la compétitivité de l’industrie coréenne du CAD.
L’équipe de recherche a souligné que ce travail est significatif pour sécuriser une technologie de procédé intégré qui convertit les déchets organiques en carburants à haute valeur. Le président du KRICT, Young-Kuk Lee, a déclaré que cette technologie a un fort potentiel pour devenir une solution représentative capable d’atteindre à la fois la neutralité carbone et une économie circulaire.
Le développement de deux catalyseurs permettant la production sélective de carburants liquides a été publié en couverture intérieure de la revue ACS Catalysis (novembre 2025) et dans Fuel (janvier 2026).
Article : Tailoring Zeolite-Supported Bifunctional Cobalt Catalysts for Direct Conversion of Syngas to Liquid Fuels – Journal : ACS Catalysis – DOI : Lien vers l’étude
Source : NST
