Une innovation au service du captage et de la valorisation du CO₂

Le dioxyde de carbone traité par les liquéfacteurs développés avec PRODEVAL est un CO₂ biogénique, issu de la méthanisation de déchets végétaux, de résidus agricoles, de biodéchets ou encore d’effluents agroalimentaires. Contrairement au CO₂ d’origine fossile, il provient du carbone récemment capté par les plantes au cours de leur croissance, ce qui en fait une ressource stratégique pour une économie bas carbone.

Le processus débute dans les unités de méthanisation, où la dégradation naturelle de la matière organique produit un biogaz composé principalement de méthane (CH₄) et de CO₂.

Après une étape d’épuration permettant de séparer le biométhane du dioxyde de carbone, un flux riche en CO₂ est récupéré. Celui-ci contient encore différentes impuretés : vapeur d’eau, composés soufrés, méthane résiduel, oxygène, azote et autres gaz incondensables, qui doivent être éliminées avant toute valorisation.

Les liquéfacteurs développés par EMYSPHER et PRODEVAL assurent cette transformation grâce à une succession d’étapes de purification, de séchage, de compression et de liquéfaction. Une attention particulière est portée à l’élimination des gaz incondensables, dont la présence, même limitée à environ 2 %, peut fortement impacter les performances de liquéfaction. Le procédé permet ainsi d’obtenir un CO₂ liquide de haute pureté, facilement stockable, transportable et valorisable pour de nombreux usages industriels.

Une fois liquéfié, le CO₂ peut alimenter de multiples applications : production de glace carbonique, réfrigération industrielle, inertage de procédés, enrichissement des serres horticoles, industrie agroalimentaire (selon la qualité obtenue), production d’e-fuels ou encore solutions de stockage et de valorisation du carbone. Cette technologie transforme ainsi un coproduit de la méthanisation en une véritable ressource à forte valeur ajoutée.

Illustration du projet

Le besoin client : repousser les limites de la liquéfaction du CO₂

Pour accompagner le développement de la filière biométhane, PRODEVAL souhaitait concevoir une nouvelle génération de liquéfacteurs de CO₂, plus performants et moins énergivores que les technologies existantes. L’objectif était de développer une solution utilisant un autre fluide frigorigène que le CO₂, capable de traiter des débits compris entre 220 kg/h et 2 300 kg/h, tout en réduisant les consommations énergétiques.

Le choix s’est naturellement porté sur le R290, dont les performances énergétiques permettent d’améliorer le coefficient de performance (COP) d’environ 10 %.

L’un des principaux défis consistait également à séparer efficacement les gaz incondensables présents à hauteur d’environ 2 % du débit de CO₂, sans perturber le débit, la pression ou les températures de fonctionnement du procédé. Cette maîtrise est essentielle pour garantir une liquéfaction stable et une qualité optimale du CO₂ liquide produit.

Les moyens engagés par EMYSPHER

L’innovation est née de la convergence des expertises au sein de notre Groupe et l’expertise scientifique du Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM) de Lyon et de Paris, démontrant la valeur d’une collaboration étroite entre ingénierie, industrie et recherche.

Les résultats attendus et des perspectives déjà très encourageantes

Les performances visées traduisent l’ambition du projet : garantir un débit continu de CO₂ liquide à une pression effective de 21,3 bars, avec une température de sortie de -23 °C ± 1 °C ou -26 °C ± 1 °C selon les configurations d’exploitation.

Le premier démarrage, réalisé en mai 2026, constitue une étape déterminante dans la validation de ces performances et confirme la pertinence des choix technologiques réalisés depuis le lancement du projet.

Le marché a rapidement manifesté son intérêt pour cette innovation. Les deux premières commandes ont été enregistrées dès mars 2025, avant même la mise en service du premier équipement.

À ce jour, dix liquéfacteurs sont déjà en commande, tandis qu’une dizaine supplémentaire est attendue dans les six prochains mois. Avec une valeur moyenne de 180 k€ par unité, cette dynamique commerciale confirme le fort potentiel de cette nouvelle gamme de produits et ouvre des perspectives de développement particulièrement prometteuses.

Un impact concret pour la transition écologique

Au-delà de ses performances industrielles, cette innovation répond pleinement aux engagements RSE d’EMYSPHER.

Les unités actuellement commandées affichent une capacité moyenne de liquéfaction de 1 160 kg de CO₂ par heure. Avec un taux moyen de fonctionnement de 70 % sur une année, Ces dix unités permettront de capter et valoriser au terme de leur fonctionnement environ 7 113 tonnes de CO₂ biogénique par an.

C’est donc 7113 tonnes de CO₂ que notre flore n’aura plus à traiter !

En donnant une seconde vie à un CO₂ issu de ressources renouvelables, cette technologie contribue directement à la réduction des émissions de gaz à effet de serre et au développement d’une économie circulaire du carbone. Elle illustre parfaitement notre mission: mettre l’innovation et l’excellence technique au service d’une industrie plus durable.