Andrew Symes tient un flacon contenant un liquide épais et trouble. Il ne ressemble peut-être pas au carburant aéronautique du futur, mais le cofondateur et directeur général d’OXCCU estime que ce fluide pourrait aider le secteur à atteindre ses objectifs de zéro émission de carbone. Son spin-off du département de chimie de l’université d’Oxford a breveté une méthode simplifiée de production d’hydrocarbures à longue chaîne à partir de dioxyde de carbone et d’hydrogène – et le tube contient les premiers résultats.
Certains pensent que les carburants dérivés de l’hydrogène sont la clé pour des vols plus écologiques, car ils peuvent remplacer ou compléter le Jet A dans les moteurs d’avion et sont plus respectueux de l’environnement que la fabrication de carburant d’aviation durable (SAF) à partir de matières premières, de plastiques recyclés ou de déchets biologiques. S’ils peuvent être produits à grande échelle, la théorie est qu’ils pourraient supplanter les batteries ou les piles à combustible à hydrogène comme solution au problème du zéro carbone de l’industrie.
Le problème est que ces soi-disant e-carburants ont toujours été compliqués et coûteux à produire. OXCCU (prononcer Ox-CCU) affirme avoir simplifié le processus, le faisant passer d’un exercice en plusieurs étapes et à forte consommation d’énergie à une seule étape qui évite de convertir d’abord le CO2 en monoxyde de carbone. Au lieu de cela, en utilisant son propre catalyseur et son propre réacteur – produits d’une décennie de recherche universitaire – il transforme directement le CO2 et l’hydrogène en SAF.
OXCCU produit actuellement du « Ox.efuel » en très faible volume – 1,2 litre (0,3 gal US) par jour – à partir de son usine de démonstration « OX1 » à l’aéroport d’Oxford, qui a commencé à fonctionner à plein régime en août. Le laboratoire de deux étages, de la taille d’un portakabin, est destiné à prouver le concept avant qu’OXCCU n’ouvre une installation plus grande au Saltend Chemical Park de Hull en 2026.
« OX2 » sera capable de produire 200 litres de carburant auxiliaire par jour. Bien qu’il soit encore trop petit pour une exploitation commerciale, il « générera les données et les litres de carburant dont nous avons besoin » pour effectuer des tests sur un groupe auxiliaire de puissance d’avion et convaincre les entreprises énergétiques de se joindre à nous, explique M. Symes.
OXCCU conservera les droits de propriété intellectuelle sur le catalyseur et la conception du réacteur. « Notre modèle est basé sur l’octroi de licences », explique-t-il. « Nous espérons obtenir des licences à l’échelle mondiale d’ici 2028. »
Les fondateurs d’OXCCU ont un parcours académique impressionnant. Symes est titulaire d’un diplôme de chimie de première classe d’Oxford et d’une expérience dans les start-ups de technologie climatique. Il a rejoint OXCCU en tant que directeur général en 2022.
Ses collègues fondateurs ont une relation plus ancienne avec l’entreprise. Le Dr Jane Lin était responsable des technologies climatiques à l’université et a contribué à la création d’OXCCU. Le Dr Tiancun Xiao est un expert en catalyseurs de renommée mondiale.
Même si la science peut être difficile à comprendre pour ceux qui n’ont pas de formation avancée en chimie, Symes insiste sur le fait que le cheminement vers la réaction est simple. Le secret de sa « chimie » est son catalyseur de fer exclusif. « Toutes les autres entreprises de carburants électroniques se concentrent sur une approche en deux étapes. À notre connaissance, nous sommes la seule entreprise de SAF à disposer d’un catalyseur en une seule étape », dit-il.
Le processus lui-même a été décrit dans un article universitaire publié il y a quatre ans dans la revue Nature Communications:le catalyseur au fer breveté convertit le CO2 et l’hydrogène directement en hydrocarbures de la « gamme des carburéacteurs » en utilisant des sites actifs sur la surface du catalyseur, évitant ainsi la première étape traditionnelle de ce que l’on appelle une étape de conversion inverse du gaz à l’eau ou de gaz de synthèse électrochimique qui produit du monoxyde de carbone.
Selon Symes, même si les biocarburants aéronautiques fabriqués à partir de cultures telles que le maïs ou les huiles de cuisson usagées existent depuis le début du siècle, ils n’ont eu que peu d’impact en raison de l’énergie et des terres nécessaires à leur production. Des procédés plus efficaces ont donné naissance à une deuxième génération de carburants synthétiques, mais ils restent coûteux et compliqués.
RECYCLAGE EFFICACE
Il admet que la solution d’OXCCU n’est « pas encore parfaite ». Le processus repose sur le recyclage efficace du CO2 – la principale cause du réchauffement climatique – qui a été créé dans le cadre d’un processus industriel. La perfection, dit-il, consisterait à collecter le CO2 directement dans l’atmosphère, mais cela n’est pas encore réalisable.
« C’est pourquoi nous veillons à ne pas présenter notre solution comme neutre en carbone, mais plutôt comme un carburant circulaire, faisant partie d’un cycle d’utilisation du carbone », explique M. Symes. « En faisant ce que nous faisons, nous réduisons la quantité de carbone dans l’atmosphère. Une réduction des émissions de carbone est une bonne chose. Si vous attendez la perfection, rien n’est fait. »
Symes est sceptique quant au potentiel des piles à combustible à hydrogène, évoquant les difficultés de production et de stockage de l’hydrogène liquide et de conception de nouveaux modèles d’avions. Au lieu de cela, les hydrocarbures liquides, produits de manière synthétique, peuvent utiliser des pipelines, des installations de stockage et d’autres infrastructures de combustibles fossiles existantes pour le transport et la distribution.
De plus, comme pour les autres SAF, les e-carburants peuvent être combinés avec du kérosène pour créer des mélanges. Cela permettrait leur adoption progressive à mesure que la production augmente. Actuellement, aucun vol commercial ne peut fonctionner avec un mélange de plus de 50 % de SAF, bien que des vols de démonstration aient été entièrement alimentés par du carburant durable.
En juin 2023, OXCCU a bouclé un tour de financement de 22,7 millions de dollars, avec des investisseurs tels que United Airlines, l’université d’Oxford elle-même et plusieurs fonds d’investissement dits « clean-tech ». La start-up a également reçu une subvention du gouvernement britannique de 2,8 millions de livres sterling (3,7 millions de dollars), partagée avec le centre de recherche translationnelle sur l’énergie de l’université de Sheffield et le producteur de carburants alternatifs Coryton, pour démontrer son procédé.
Malgré les défis auxquels OXCCU devra faire face pour développer et commercialiser sa technologie, Symes estime que le potentiel des carburants électroniques est vaste, étant donné qu’ils peuvent facilement remplacer les carburants traditionnels à base de carbone dans les moteurs d’avion.
« Dans un monde où les émissions de CO2 seront nulles, nous aurons toujours besoin d’hydrocarbures », explique-t-il. « Nous les vendrons sur un marché – celui du pétrole – dont nous savons qu’il est énorme. Les combustibles fossiles – charbon, gaz et pétrole – sont plus demandés que jamais dans le monde entier. »
