Le reformage autothermique (ATR) : réformer l'avenir avec de l'hydrogène bas carbone

Qu’est-ce que la technologie ATR ?

L'ATR est une technologie de production d’hydrogène utilisant un processus chimique avancé. A la différence des procédés traditionnels, qui exigent d’importantes quantités de chaleur externe, l'ATR combine deux réactions chimiques : l'oxydation partielle et le reformage à la vapeur. Ces deux réactions se produisent simultanément au sein d'un réacteur, générant ainsi la chaleur nécessaire au processus grâce à une réaction autothermique. Cela signifie que le système produit lui-même la chaleur dont il a besoin, ce qui réduit considérablement la dépendance à des sources d’énergie externes. Explications en vidéo :

Comment fonctionne l’ATR ?

Concrètement, le gaz naturel (méthane) est converti à haute température avec de l’oxygène et de la vapeur en molécules de gaz de synthèse, un mélange d'hydrogène (H₂), de monoxyde de carbone (CO) et de dioxyde de carbone (CO₂). La réaction chimique avec l’oxygène génère la chaleur requise pour “casser” les molécules de méthane. Par la suite, une réaction appelée “shift” permet de transformer, grâce à la vapeur d'eau, le monoxyde de carbone en hydrogène et en dioxyde de carbone. Enfin, l’hydrogène est purifié, prêt à être utilisé, tandis que le CO₂ est capté pour être séquestré ou réutilisé dans d’autres industries.

Son rôle dans la transition énergétique

L’atout principal de cette technologie réside dans le captage plus simple du carbone. L’ATR, lorsqu’il est combiné à une solution de captage de CO₂, offre une meilleure efficacité énergétique, des investissements réduits et surtout un processus de production simplifié, permettant de capter jusqu’à 99 % des émissions de carbone dans des installations industrielles intégrées et donc plus compactes. En couplant ces procédés, l’ATR permet de produire de l’hydrogène bas carbone, qui contribue à décarboner des industries particulièrement énergivores telles que la chimie et le raffinage ou la mobilité. Celles-ci peuvent utiliser cet hydrogène bas carbone en remplacement du gaz naturel dans leurs procédés pour réduire leurs émissions de CO₂ sans perdre en efficacité.

Des projets prometteurs en collaboration avec INPEX Corporation

En 2023, Air Liquide a lancé un projet pilote au Japon, en collaboration avec INPEX Corporation, groupe énergétique japonais, pour produire de l’hydrogène et de l’ammoniac bas carbone grâce à la technologie ATR. Le Japon est fortement engagé dans la transition énergétique, comme en témoigne son projet d’investissement de 103 milliards d’euros dans l’hydrogène dans les quinze ans à venir¹. L’ATR constitue donc une solution clé pour réduire ses émissions de CO₂ tout en sécurisant ses approvisionnements énergétiques. Ce projet est une première dans le pays et marque un tournant pour la production massive d’hydrogène décarboné en prouvant la viabilité de la technologie ATR.

La même année, INPEX Corporation, Air Liquide, LSB Industries, Inc. et Vopak Moda ont signé un accord pour développer ensemble un projet de production et d’export d’ammoniac bas carbone à grande échelle sur le Canal de Houston aux États-Unis, grâce à la technologie ATR. Si ce projet se concrétise, il est prévu qu’il produise plus de 1,1 million de tonnes d’ammoniac bas carbone d’ici fin 2027.

En maîtrisant le reformage autothermique, Air Liquide confirme son rôle de leader technologique de la décarbonation de l’industrie. Poursuivant sa dynamique d’investissements dans la chaîne de valeur de l’hydrogène bas carbone, le Groupe continue de développer ce procédé à l’échelle mondiale. À travers des projets de grande ampleur et des collaborations stratégiques, Air Liquide contribue activement à la montée en puissance de l’hydrogène bas carbone, indispensable à la transition énergétique