Soletair Power intègre les capteurs de CO2 Vaisala dans sa technologie révolutionnaire de captage du carbone intégrée aux bâtiments

La solution unique de Soletair Power pour extraire le CO₂ de l'air est un élément clé de plusieurs projets de construction visant à obtenir zéro émission de carbone ou des valeurs négatives. L'entreprise compte sur les capteurs fiables de Vaisala pour mesurer avec exactitude les paramètres importants comme la température, l'humidité et les niveaux de CO₂.

Le secteur du bâtiment et de la construction est responsable de 37 % des émissions mondiales de CO₂. Les propriétaires de bâtiments se fixent des objectifs ambitieux dans le but de réduire leur impact pendant la construction et l'exploitation – l'objectif ultime étant d'atteindre des bâtiments à zéro émission. Le secteur subit également la pression des réglementations locales et spécifiques à l'industrie, et d'une manière générale, les exigences mondiales comme celles de l'Accord de Paris, imposant une réduction de 50 % des émissions de CO₂ d'ici 2030.

Soletair Power, fondée en 2016, a découvert le potentiel d'une technologie qui pourrait réduire les émissions de carbone d'un bâtiment en capturant le CO₂ du système de ventilation pour l'utiliser, entre autres, dans la production de combustible ou de béton. Les solutions de l'entreprise qui englobent aussi des unités extérieures capables de capturer le CO₂ dans l'air ambiant, utilisent la technologie de mesure de Vaisala pour collecter des données essentielles.

Pourquoi capturer le CO₂ des bâtiments ?

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Le PDG Petri Laakso explique les nombreux avantages des solutions de Soletair Power. « Le captage du CO₂ dans l'air d'un bâtiment, à l'entrée, dans les bouches d'évacuation ou dans l'air circulé, réduit ses émissions globales de CO₂. Notre système présente également d'autres avantages en matière de réduction des coûts, de bien-être des employés et de durabilité. Par exemple, en réduisant la concentration de CO₂ dans l'air entrant du bâtiment, vous pouvez réduire les niveaux de ventilation, ce qui permet d'économiser du chauffage, du refroidissement et de l'énergie, et donc de réduire encore les émissions de CO2 opérationnelles. Des niveaux de CO2 plus faibles dans les bureaux et les immeubles résidentiels contribuent également à améliorer la santé, le bien-être et les performances des employés. »

Petri Laakso ajoute que les bâtiments constituent un endroit idéal pour installer les unités : « Pour capturer le CO₂, l'air doit être en mouvement. Les systèmes de ventilation font ce travail à notre place. La température de l'air dans les bâtiments tourne généralement autour de 20 °C, une valeur optimale pour notre processus. »

En plus de capturer le CO₂ dans l'air qui traverse les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC), Soletair Power a également développé un système de filtrage du CO₂ en intérieur pour les purificateurs des salles de réunion et des petits espaces de bureau ainsi qu'un système de captage du CO₂ extérieur. « Notre appareil extérieur est similaire à celui qui est intégré au CVC, mais avec un boîtier autour de l'unité », explique Petri Laakso. « Nous avons une unité de ce genre à Duisbourg, en Allemagne, qui est installée dans un système d'évacuation d'usine pour capturer autant de CO₂ que possible. Le CO₂ est ensuite utilisé par l'entreprise comme matière première pour différents processus industriels ».

Des bâtiments à bilan carbone négatif sont-ils possibles ?

Un avantage supplémentaire majeur de la solution de Soletair Power est que le CO₂ capturé peut être utilisé pour d'autres applications, notamment la production de béton. « Pour le béton, le CO₂ capturé est utilisé pour générer du carbonate de calcium. Vous avez donc le potentiel de produire des émissions négatives lorsqu'il est définitivement éloigné de l'atmosphère. C'est une façon pour nous d'aider les propriétaires de bâtiments à atteindre zéro émission nette pendant toute la durée de vie du bâtiment en compensant les émissions liées à la construction et à l'exploitation », poursuit M. Laakso. « Les bâtiments au bilan carbone négatif permettront également de réaliser des économies de coûts significatives. Autrement dit, nos systèmes peuvent fournir un retour sur investissement quelques années seulement après leur installation. »

Atteindre la neutralité carbone n'est cependant pas une mince affaire, et sa réalisation peut dépendre de différents facteurs locaux, notamment de la manière dont l'électricité et le chauffage du bâtiment sont produits. « Pour transformer un bâtiment en puits de carbone, il faut que son électricité soit renouvelable et que le chauffage provienne d'une source qui minimise les émissions », explique M. Laakso. « Les émissions sont plus élevées dans certains pays, comme aux États-Unis avec un système de chauffage au gaz naturel, tandis que les bâtiments de Singapour ont une intensité énergétique beaucoup plus faible. C'est donc une question à résoudre au cas par cas. »

Soletair Power travaille actuellement sur plusieurs projets pour créer des bâtiments zéro carbone. « Ces projets exploitent différentes mesures avancées pour réduire les émissions de CO₂ pendant la construction et l'exploitation des bâtiments. Dans certains cas, notre solution constitue la touche finale qui fait basculer les émissions vers le côté négatif. Nous devrions avoir des résultats passionnants à partager dans les années à venir », conclut Petri Laakso.

Transformation du CO₂ capturé en carburant durable

À l'automne 2018, Wärtsilä, leader mondial des technologies et solutions innovantes pour l'industrie maritime et énergétique, a contacté Soletair Power pour s'informer sur les possibilités d'utiliser le CO₂ extrait dans la production de carburants, avant de se lancer dans le projet avec un investissement d'amorçage en avril 2019.

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La collaboration a produit l'appareil le plus compact du monde qui permet de générer du carburant à de partir de l'air. L'appareil de démonstration Power-to-X qui a été présenté au pavillon finlandais de l'Expo 2020 à Dubaï, utilisait de l'énergie renouvelable et du CO₂ extrait de l'air environnant mélangé à l'hydrogène capturé dans l'eau pour produire du méthane synthétique et alimenter une machine à café destinée aux invités du salon.

Les entreprises ont également collaboré au développement d'une unité intégrée au CVC qui capture le CO₂ dans l'air d'entrée du pôle technologique durable de Wärtsilä à Vaasa et fournit de l'air pratiquement sans CO₂ dans le bâtiment.

Des capteurs exacts sont un élément clé

Le but du système de captage qui extrait le CO₂ contenu dans l'air par adsorption à pression modulée (APM) est de réduire la consommation d'énergie d'un bâtiment tout en maintenant le même niveau de qualité de l'air à l'intérieur. « Notre système retient le CO₂ dans le bâtiment à un niveau bas, ce qui signifie que la ventilation peut fonctionner à des niveaux très bas dans un système contrôlé à la demande. Nous devons être capables de mesurer avec exactitude les données de CO₂ afin de déterminer la quantité capturée par le système, et c'est là que les capteurs de Vaisala entrent en jeu. En plus des capteurs de CO₂, notre technologie utilise également des capteurs d'humidité et de température à différents points du processus. »

Petri Laakso explique les raisons qui l'ont poussé à choisir Vaisala : « Il était important pour nous d'utiliser des équipements de haute qualité dans toutes nos unités. Étant originaires de Finlande, nous savons déjà à quel point les solutions Vaisala sont exactes et fiables, et nous pouvons également être sûrs d'obtenir une réponse rapide en cas de besoin. Nous utilisions auparavant des capteurs moins chers provenant d'ailleurs, mais nous avons constaté que la stabilité à long terme de l'équipement faisait défaut, ce qui signifie que nous ne pouvions pas garantir l'exactitude des mesures au fur et à mesure que l'équipement vieillissait. »

Petri Laakso souligne également qu'il faut un équipement fiable pour pouvoir tirer des conclusions des données de performance : « Les performances de notre solution basée sur la chimie sont affectées par divers facteurs, notamment les conditions ambiantes. Par conséquent, si vous ne disposez pas de données fiables, il est difficile de déterminer pourquoi ces changements se sont produits. »

Les projets futurs de Soletair Power incluent l'optimisation de la technologie pour fabriquer des systèmes de captage du CO₂ plus compacts et l'amélioration de la durabilité de leur fonctionnement. « Nous prévoyons de poursuivre notre coopération avec Vaisala et, à mesure que notre solution se développera, nous aurons probablement besoin du soutien de leurs experts pour savoir quels capteurs choisir et comment les étalonner pour qu'ils fonctionnent de manière optimale dans des conditions atmosphériques changeantes », dit Petri Laakso.

Au regard de l'urbanisation qui se poursuit à un rythme soutenu et des réglementations sur les émissions de plus en plus strictes, le besoin de solutions innovatrices dans le secteur du bâtiment et de la construction va continuer d'augmenter. Grâce aux pionniers révolutionnaires comme Soletair Power qui exploitent les technologies de mesure stables et fiables de Vaisala pour faire de grands pas en avant, l'avenir semble plus prometteur.