Secteur stratégique
Bioénergie
Statut
Complété
Partenaires
Alberta Innovates
Aéroport international d’Edmonton
FORGE Hydrocarbons
Future Energy Systems
Développement économiques Canada pour les Prairies
Fonds
Programme d’innovation énergétique
Année
2019
Contribution du PIE
2 145 098 $
Contribution pour les Projets d’aide scientifique et technologique pour les technologies propres (PAST)
992 522 $
Total du projet
7 674 548 $
Lieu
AB
Pour en savoir plus
University of Alberta, Future Energy Systems (disponible en anglais seulement)
Promoteur principal
Université de l’Alberta
Contexte du projet
Le groupe du Dr Bressler à l’Université de l’Alberta a développé et breveté la technologie Lipid-to-Hydrocarbon (LTH), qui convertit les matières premières lipidiques, telles que les déchets des restaurants et de l’équarrissage, en produits chimiques et solvants, ainsi qu’en naphta (essence) et en distillats (diesel).
En collaboration avec Alberta Innovates, CanmetÉNERGIE Devon, l’Aéroport international d’Edmonton, FORGE Hydrocarbons, Future Energy Systems et Prairies Economic Development Canada, ce projet visait à faire avancer le développement de la technologie LTH, conçue au Canada, pour produire du carburant d’aviation durable (SAF). Les partenaires du projet se sont concentrés sur le soutien à la commercialisation de la technologie LTH, l’élargissement de son portefeuille de produits et l’amélioration de l’efficacité de son processus.
Deux voies de production de SAF ont été développées. La première voie s’est concentrée sur la modification d’une approche standardisée actuellement utilisée pour la production de SAF (la voie de l’isomérisation catalytique). La deuxième voie a porté sur l’optimisation et le déploiement d’un nouveau procédé breveté développé par le laboratoire Bressler (la voie des gaz réactifs).
Résultats
La voie de l'isomérisation catalytique a été mise en œuvre à l'échelle du laboratoire et du projet pilote pour produire des hydrocarbures. De nouveaux catalyseurs ont été testés en fonctionnement continu pendant plus de 1 000 heures. Les produits liquides ont été analysés selon diverses propriétés physiques et chimiques (densité, point de congélation, composition élémentaire, distribution des points d'ébullition, analyse des types d'hydrocarbures, etc.) afin d'évaluer la performance du catalyseur d'isomérisation. Les paramètres de réaction ont été modifiés pour améliorer davantage le processus d'isomérisation catalytique. Des échantillons de produit sélectionnés ont été distillés afin d'obtenir des hydrocarbures dans la gamme des carburéacteurs. Ces échantillons ont été testés selon les spécifications standards du Jet A et du Jet A-1 et ont été jugés conformes aux principales normes des carburants d'aviation.
La voie des gaz réactifs a été testée à l'échelle du laboratoire en mode discontinu et continu (jusqu'à 0,2 kg/h). Cette voie a donné des résultats positifs en augmentant la quantité d'hydrocarbures ramifiés dans le produit liquide. Les hydrocarbures ramifiés sont d'un intérêt crucial pour l'industrie aéronautique, car ils confèrent aux carburéacteurs des propriétés recherchées, telles qu'un point de congélation plus bas. Le produit a été analysé selon diverses propriétés et s'est également avéré conforme aux spécifications des carburants d'aviation.
Bien que ce projet ait étudié deux voies distinctes, les chercheurs impliqués ont conclu que les travaux futurs devraient se concentrer sur le couplage des deux voies. Cette fusion permettrait de tirer parti des avantages de chaque méthode, aboutissant ainsi au rendement maximal d'hydrocarbures dans la gamme des carburéacteurs.
Parmi les autres résultats significatifs de ce projet hautement collaboratif figurent la formation du personnel aux nouveaux protocoles de laboratoire, aux mesures de sécurité et aux analyses de produits, ainsi que le développement d’une suite analytique pour tester les propriétés des biocarburants, accessible aux utilisateurs internes et externes.
Avantages pour le Canada
En plus de soutenir la formation de personnel hautement qualifié, ce projet a développé de nouvelles voies de production de SAF à partir de matières premières issues d’huiles usagées et a évalué leur viabilité économique ainsi que leur impact environnemental. Ces connaissances ont été diffusées lors de plusieurs conférences et publiées dans des revues à comité de lecture. L’exécution de ce projet a également permis d’établir des collaborations entre plusieurs institutions à différents niveaux, y compris les gouvernements provinciaux et fédéral, ouvrant ainsi la voie à de futures collaborations pour une mise en œuvre plus large.
L’équipe du projet a estimé que la commercialisation future et l’adoption à grande échelle de cette technologie pourraient permettre de réduire les émissions de GES jusqu’à 0,94 mégatonne de CO₂e par an.
Prochaines étapes
Le SAF produit au cours du projet a atteint la gamme de propriétés requises pour le carburant Jet A. Ces résultats soutiendront le développement de l’usine de FORGE à Sombra (Ontario) et devraient être exploités dans d’autres projets, notamment pour une potentielle usine de SAF à Edmonton, pour laquelle un protocole d’entente (MOU) a été signé entre FORGE et l’aéroport international d’Edmonton.
Le projet a également reçu le soutien de Bioindustrial Innovation Canada (BIC) et du Major Innovation Fund du gouvernement de l’Alberta. Au cours des prochaines années, ce financement permettra d’optimiser la technologie et d’en assurer le passage à l’échelle commerciale grâce à FORGE Hydrocarbons et d’autres partenaires industriels.