Le 8 avril 2025, un communiqué conjoint des universités de Tohoku et d’Hokkaido, en partenariat avec AZUL Energy Inc., a révélé une avancée décisive dans la conversion du dioxyde de carbone (CO₂) en monoxyde de carbone (CO), étape fondamentale de la fabrication des carburants de synthèse. En divisant le temps de réaction par cent, les chercheurs ouvrent un horizon industriel inédit à la valorisation du carbone.
Le cœur de l’innovation : une catalyse rapide, stable et compétitive
Jusqu’à présent, convertir le CO₂ en CO restait une opération lourde, lente et peu viable industriellement. Grâce à un catalyseur à base de phtalocyanines de cobalt (CoPc), intégré sur une électrode gaz, les chercheurs japonais ont pulvérisé cette barrière technologique : le procédé ne prend plus que 15 minutes, contre 24 heures auparavant. « La conversion du CO₂ en CO est actuellement un sujet brûlant pour lutter contre le changement climatique, mais les techniques conventionnelles présentaient de sérieux défauts… il ne serait tout simplement pas envisageable de les utiliser dans un cadre industriel réel », explique Liu Tengyi du WPI-AIMR.
Cette nouvelle génération de catalyseurs permet des réactions à haute sélectivité, sur des matériaux peu coûteux, avec une stabilité prouvée sur 144 heures en fonctionnement continu. C’est un signal fort pour les acteurs de l’énergie : la transition vers des réacteurs modulaires, efficaces et adaptés à une production à échelle industrielle est désormais possible.
Valoriser le CO₂ : une opportunité stratégique pour la filière énergétique
Le monoxyde de carbone produit devient ensuite un intermédiaire clé pour la synthèse d’hydrocarbures liquides (kérosène, méthanol, diesel), à travers les procédés Fischer-Tropsch ou méthanol-to-gasoline. Il s’agit de carburants drop-in, compatibles avec les infrastructures actuelles de transport, de stockage et de distribution.
Pour les énergéticiens, l’intérêt est double :
- Réduire les émissions tout en valorisant le CO₂ industriel (capté sur des sites métallurgiques, cimentiers ou chimiques),
- Sécuriser la production locale de carburants liquides, indépendamment des approvisionnements fossiles.
Des sites comme celui d’ArcelorMittal à Dunkerque captent déjà 0,5 tonne de CO₂ par heure, une ressource valorisable immédiatement dans ce type de conversion.
Intégration industrielle : vers des modules de production d’énergie décentralisés
La stabilité et la compacité du procédé ouvrent la voie à une décentralisation de la production énergétique, avec des unités compactes intégrables en aval de sites industriels émetteurs. Le principe est simple : capter le CO₂ émis, le convertir localement en carburant, et le réinjecter dans les circuits énergétiques existants.
Dans le cadre des programmes européens Horizon 2020 et REPowerEU, plusieurs projets (comme REDIFUEL ou KEROGREEN) ont déjà testé ces logiques de production énergétique circulaire, à partir de CO₂ ou de biomasse résiduelle. Le nouveau catalyseur permet de franchir le seuil critique d’une production compétitive et industrialisable.
L’Union européenne fixe désormais des objectifs précis : 2,6 % de carburants renouvelables non biologiques dans les transports d’ici 2030, chiffre qui ne cesse d’être révisé à la hausse dans les scenarii climatiques compatibles avec la neutralité carbone.
Une nouvelle brique technologique pour un mix énergétique flexible et neutre
Cette innovation s’inscrit dans un virage global vers une énergie multi-vectorielle : électricité renouvelable, hydrogène vert, méthanol, e-kérosène… Le carburant de synthèse issu du CO₂ se pose en complément incontournable. Il permet d’interconnecter les excédents électriques (solaire, éolien) à des formes d’énergie liquides, faciles à stocker, à transporter et à intégrer dans les usages lourds (aviation, marine, fret).
La possibilité de produire localement de tels carburants en fait une solution de souveraineté énergétique, adaptée aux territoires éloignés, aux zones industrielles, ou aux sites stratégiques.
Une énergie du futur… qui peut démarrer maintenant
Ce que cette avancée démontre, c’est qu’un carburant produit à partir de CO₂ peut désormais être envisagé à court terme comme un vecteur énergétique à part entière. L’efficacité du procédé, sa simplicité d’implantation et sa compatibilité avec les objectifs européens en font une des briques les plus prometteuses du puzzle énergétique des années 2030.
