En réduisant de 17 % l’énergie requise, la Norvège améliore considérablement les performances des installations photovoltaïques et du processus de capture du carbone.
La capture du CO₂ industriel est un ensemble de technologies qui interceptent le dioxyde de carbone généré dans les processus industriels avant qu’il n’atteigne l’atmosphère. Dans les usines de ciment, d’acier, les raffineries ou les centrales électriques, les gaz de combustion riches en CO₂ sont extraits, séparés et concentrés grâce à des méthodes telles que la post-combustion, la pré-combustion ou l’oxy-combustion. Une fois séparé, le CO₂ est prêt à être transporté ou traité, ce qui empêche sa libération directe et contribue ainsi à limiter le réchauffement climatique.
Une fois capturé, le dioxyde de carbone peut emprunter deux voies : son stockage sécurisé en profondeur sous terre dans des formations géologiques, où il reste isolé pendant de longues périodes, ou son utilisation comme matière première dans d’autres processus industriels. La deuxième option transforme le CO₂ en produits tels que des carburants synthétiques, des plastiques ou des matériaux de construction, l’intégrant ainsi dans une économie circulaire.
Le projet pilote norvégien dans une usine de verre en Italie
Un groupe de chercheurs norvégiens a fait un pas important dans l’utilisation de l’énergie solaire pour des processus industriels à forte consommation énergétique tels que la capture du dioxyde de carbone (CO₂). Ce projet, développé par des experts du centre technologique SINTEF en collaboration avec l’entreprise Svalin Solar, combine la production d’électricité photovoltaïque à la récupération de chaleur utile, permettant ainsi de réduire l’énergie nécessaire à la capture du CO₂ de 17 % par rapport aux processus conventionnels.
La plante pilote, située au Laboratoire Multiphase à Tiller, au sud de Trondheim (Norvège), combine des cellules solaires hautes de cinq mètres avec un système de miroirs et un suiveur solaire qui oriente les modules tout au long de la journée afin d’optimiser la capture de rayonnement. Sous ces cellules, un réseau de tuyaux contenant un fluide thermique absorbe la chaleur pour l’amener à 60 °C, puis, grâce à une pompe à chaleur avancée, la température est elevée à 130 °C, nécessaire pour démarrer le cycle de capture du carbone.
La nouveauté de cette conception réside dans son approche hybride : en plus de produire de l’électricité, le système capte la chaleur qui est normalement perdue dans les installations photovoltaïques traditionnelles. Cette chaleur, combinée à l’énergie électrique générée, est utilisée directement dans le processus de capture du CO₂, une procédure qui consomme traditionnellement d’importantes quantités d’énergie. En termes quantitatifs, ces processus nécessitent généralement environ 3,1 mégajoules par tonne métrique de CO₂ capturé. Selon les essais réalisés, le nouveau système a réduit cette consommation de 0,52 mégajoules par tonne, ce qui correspond à une amélioration de l’efficacité de 17 %.
Cette économie d’énergie peut sembler modérée, mais elle prend de l’ampleur lorsqu’on considère l’échelle des industries qui utilisent des technologies de capture du carbone. Des secteurs tels que celui du verre, du ciment, de l’acier ou de la chimie, qui captent des centaines de milliers de tonnes de CO₂ par an, pourraient transformer ce pourcentage en réductions significatives des coûts et de la consommation d’énergie. Les modèles d’optimisation du projet lui-même suggèrent que, grâce à des améliorations de la concentration solaire grâce à des miroirs plus efficaces et à une réduction des pertes de chaleur, cette économie d’énergie pourrait atteindre jusqu’à 39 % dans les futures versions du système.
La dépendance aux conditions météorologiques constitue l’un des défis techniques auxquels est confrontée cette technologie. Lors des essais en août 2025, une période de nuages supérieure à la moyenne a limité la production d’énergie solaire thermique et électrique. Selon les chercheurs, des régions plus ensoleillées comme le sud de l’Europe offriraient de meilleurs rendements, réduisant ainsi le besoin d’un soutien électrique externe pour maintenir le fonctionnement à des températures optimales.
Après avoir validé le modèle en laboratoire en Norvège, l’étape suivante consiste à transférer le système dans une usine industrielle réelle. Le projet pilote sera mis en œuvre dans une entreprise italienne fabricante de verre, où son rendement sous des conditions opérationnelles continues, son intégration avec les processus existants et sa fiabilité seront évalués. Cet essai dans un environnement de production permettra de confirmer si les avantages observés en laboratoire se reproduisent dans des systèmes industriels à grande échelle sans compromettre la stabilité du fonctionnement.
Les chercheurs estiment que cette solution hybride pourrait être adaptée à d’autres industries ayant de fortes exigences thermiques et des émissions de CO₂ difficiles à réduire par électrification directe. Ces industries représentent certains des secteurs les plus complexes à décarboner dans la transition énergétique mondiale, car de nombreux de leurs processus dépendent de hautes températures que les technologies électriques actuelles ne parviennent pas à couvrir de manière efficace.
Loin de se limiter à une application concrète dans le captage du CO₂, cette avancée reflète une tendance plus large consistant à exploiter l’énergie solaire non seulement pour produire de l’électricité, mais aussi pour fournir de la chaleur utile dans les processus industriels. En Espagne et en Europe, l’énergie solaire photovoltaïque a battu des records en termes de production et de réduction des émissions ces dernières années, renforçant ainsi son rôle central dans la décarbonation du système énergétique et dans la réalisation des objectifs climatiques jusqu’en 2030 et au-delà.
L’intégration de l’énergie solaire thermique et électrique à des fins industrielles marque un nouveau chapitre dans la transition énergétique, où les technologies renouvelables répondent à la fois à la production d’électricité et aux besoins thermiques des processus gourmands en énergie, réduisant ainsi l’empreinte carbone et améliorant l’efficacité globale de l’industrie.