Carburants de synthèse créés par la start-up allemande Ineratec. Elle vient de sécuriser un investissement de 70 M€ de la part de la BEI notamment pour construire la plus importante usine de carburants de synthèse en Europe

Alors que les premières filières industrielles de e-carburants doivent émerger d’ici 2030, les laboratoires planchent déjà sur une nouvelle génération de technologies capables de transformer le CO₂ en carburants complexes, en s’appuyant sur la lumière, l’électricité bas-carbone ou la biologie. L’Ifpen et le CEA viennent de publier une synthèse sur les technologies de production de e-carburants de deuxième génération.

Si les premières filières de production de carburants de synthèse doivent émerger d’ici 2030, plusieurs technologies de rupture préparent déjà une deuxième génération, attendue à l’horizon 2040-2050. Objectif : améliorer les rendements, réduire les coûts et raccourcir les chaînes de valeur, pour une production plus durable et plus compétitive.

Ces voies innovantes, en cours de développement dans les laboratoires du CEA, d’IFPEN, engagé de longue date dans le développement des e-carburants, ou encore dans le cadre des PEPR SPLEEN, B-BEST et LUMA, misent sur des approches physico-chimiques, biologiques ou hybrides. Contrairement aux premiers « e-carburants », issus de l’électrolyse de l’eau et de l’hydrogène vert, ces nouvelles technologies visent une utilisation plus directe du CO₂, du flux solaire ou de l’électricité bas-carbone.

Catalyse, photosynthèse artificielle et dispositifs intégrés

Parmi les pistes explorées, la conversion électrocatalytique directe du CO₂ permet de produire du monoxyde de carbone, du gaz de synthèse ou encore de l’acide formique. Ces molécules intermédiaires servent ensuite à fabriquer des carburants ou des produits chimiques à forte valeur ajoutée. Autre approche prometteuse : l’exploitation du potentiel photosynthétique d’organismes comme les microalgues ou les cyanobactéries, capables de générer huiles ou hydrocarbures à partir de CO₂ et de lumière.

Ces travaux inspirent aussi le développement de dispositifs photo(électro)catalytiques, capables de mimer artificiellement la photosynthèse, ou encore l’activation du CO₂ par des plasmas ou rayons ionisants. Toutes ces innovations reposent sur un enjeu central : la mise au point de nouveaux catalyseurs efficaces, robustes et recyclables, capables de former des liaisons C-H et C-C pour créer des molécules complexes.

À terme, ces technologies permettront de contracter les chaînes de production dans des dispositifs intégrés, capables de transformer le CO₂ en carburants ou en molécules utiles, directement à partir de lumière ou d’électricité. Encore à des niveaux de maturité technologique faibles (TRL ≤ 4), elles bénéficieront des efforts de R&D intensifiés pour franchir les prochaines étapes.