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08 mai 2008
La Chine mise à fond sur la liquéfaction du charbon avec Shenhua
A l’heure d’une nouvelle flambée du pétrole, le charbon pourrait devenir une ressource très appréciée, tant à l’état brut qu’avec de nouveaux procédés de liquéfaction, lesquels pourraient même permettre à terme de faire rouler nos "chères" automobiles !
Une première tranche de liquéfaction de charbon, permettant de produire 20 000 barils par jour de carburant automobile, devrait démarrer en juillet 2008 en Chine à Shenhua (Mongolie intérieure) sous l’égide de China Shenhua Energy, premier producteur de charbon de Chine. D’autres projets plus ambitieux sont également annoncés en territoire chinois à l’horizon 2020.
Compte tenu du plafonnement de la production pétrolière annoncé à moyen terme, cette filière pourrait être amenée à se développer dans les 20 prochaines années, et ce, tout particulièrement en Chine, qui dispose en masse de cette « précieuse » matière première.
La mise en œuvre de nouvelles technologies pourrait ainsi lui permettre de tarir sa soif énergétique toujours croissante.
Outre le projet de liquéfaction directe de Shenhua de 20 000 b/j (démarrage en 2008) et son extension à 50 000 b/j prévue pour 2015, la Chine a annoncé des projets considérables portant sur un total de 700 000 b/j d’ici 2020.
L’usine de Shenhua utilisera une méthode de liquéfaction dite directe, moins éprouvée, mais qui pourrait offrir de meilleurs rendements, donc un coût de carburant moins élevé.
"Ce sera la première fois que ce procédé sera mis en œuvre au niveau industriel depuis la seconde guerre mondiale", indique Serge Périneau, organisateur de la première conférence internationale sur le CTL (Coal to Liquid, ou CtL) qui s’est tenue à Paris les 3 et 4 avril derniers.
En cas de succès chinois, tous les pays disposant de réserves de charbon pourraient se tourner en masse vers la liquéfaction : une trentaine de projets similaires sont à l’étude.
La société H&WB Corp. aux Philippines a annoncé pour sa part un projet d’une capacité de 60 000 b/j. De son côté, la société Sasol (une société pétrochimique sud-africaine) a l’intention d’étendre sa capacité de 80 000 b/j soit en Afrique du Sud, soit en Inde.
Enfin, on dénombre aux États-Unis un minimum de six projets de liquéfaction pour une capacité cumulée de près de 150 000 b/j.
Le total de ces capacités converge avec les données de l’Agence internationale de l’énergie, qui évalue à 750 000 b/j la capacité mondiale de production de liquéfiats à l’horizon 2030, pour l’essentiel localisés en Chine (source : IEA - World Energy Outlook 2006).
Rappelons que les projets de liquéfaction du charbon ne sont pas aussi nouveaux qu’ils pourraient en avoir l’air.
Une des voies de recherches, basée sur un brevet BASF de 1913 et les travaux de deux chimistes allemands, Hans Fischer et Franz Tropsch, permet en effet dès 1922 de produire des carburants à partir de charbon, en passant par un produit intermédiaire, le "gaz de synthèse" (mélange H2+CO) suivi d’une étape de synthèse sur catalyseur au fer.
Au cours de la seconde guerre mondiale, une application industrielle à grande échelle – au total environ 120 000 barils par jour (b/j) principalement basés sur la liquéfaction directe – permettra à l’Allemagne en guerre d’alimenter la quasi-totalité des avions de la Luftwaffe grâce au charbon de la Ruhr malgré les restrictions imposées par les alliés sur l’approvisionnement en brut.
Enfin, c’est à partir de 1955 que la Sasol installera progressivement dans ce pays une capacité de production de près de 190 000 b/j selon le procédé de liquéfaction indirecte, alimentée par les gisements charbonniers locaux (5 % des réserves mondiales) pour faire face à l’embargo international lié au régime de l’apartheid. Comme quoi, il est toujours possible de trouver des aspects positifs aux mesures les plus sombres …
A l’origine, donc, seul un contexte géopolitique particulier, comme un embargo (2 ème guerre mondiale/apartheid) permettait de justifier cette filière, le prix de revient des carburants de synthèse étant en effet beaucoup plus élevé que celui des carburants à base de pétrole, principalement à cause d’importants investissements et du coût – alors faible – du pétrole brut.
En tout état de cause, les performances économiques de la filière charbon sont donc étroitement liées au prix du charbon, lequel reste relativement bon marché par rapport aux autres sources d’énergie et largement indépendant du cours du brut.
Les investissements sont évalués à une hauteur de 110 000 $ par b/j de produit fini (base : USA début 2007) pour les technologies de liquéfaction démontrées industriellement, soit, pour une unité de 50 000 b/j, plus de 5 milliards de dollars. La réduction des investissements, notamment en jouant sur l’effet de taille unitaire des installations, est l’un des principaux axes de progrès de cette filière.
À cet égard, la récente augmentation du prix de l’acier (+ 80 % en 4 ans) sur laquelle est bâtie l’unité a eu un effet considérable sur l’économie de la filière CtL.
Selon l’IFP, avec les procédés actuels, on estime que le seuil de rentabilité serait atteint pour un charbon à 20 $/t à condition que le baril de pétrole se maintienne autour de 70 $/b, une valeur largement dépassée au cours de l’année 2007.
Néanmoins, le coût de 20 $/t de charbon est effectivement atteint dans les mines les plus performantes, mais reste largement inférieur aux prix internationaux.
En conséquence, de tels projets ne peuvent concerner – pour l’instant - que des pays disposant d’une abondante ressource locale en charbon, ayant de surcroît des besoins massifs en carburants liquides, ce qui est tout à fait le cas de la Chine.
A noter toutefois, que les émissions globales de la filière de liquéfaction indirecte représentent environ 230 % des émissions du diesel conventionnel, ce qui revient à dire que moins de la moitié du carbone contenu dans le charbon parvient dans le réservoir du véhicule, la majorité étant transformée en CO2 dès l’usine de liquéfaction (pour mémoire, dans la filière pétrole, le carbone est transféré au réservoir à plus de 90 %).
Dans le contexte actuel, la liquéfaction du charbon ne pourra connaître un développement significatif (en dehors des quelques projets annoncés dans des pays en voie de développement non signataires du protocole de Kyoto) qu’à la condition expresse soit d’intégrer le captage et le stockage du carbone, soit d’utiliser un hydrogène produit à l’extérieur de l’usine à partir de sources n’émettant pas de gaz à effet de serre.
Dans les unités de liquéfaction indirecte, basées sur une gazéification, le captage du CO2 peut se faire dans des conditions économiques relativement favorables. Dans ces conditions, le bilan d’émission CO2 se rapproche considérablement du diesel conventionnel (mais reste légèrement plus défavorable avec 125 % des émissions de carbone).
Sources : IFP, Presse Economique
Le 8 mai 2008 | 
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