Introduction : industrialiser la capture directe dans l’air grâce à l’automatisation
La collaboration entre Siemens et Ucaneo représente un changement clair : la DAC n’est plus un concept de durabilité piloté par la recherche, mais un procédé à l’échelle industrielle nécessitant une discipline classique en matière d’automatisation, une ingénierie modulaire et des stratégies de réplication numérique.
Du point de vue de l’ingénierie, la transformation essentielle ne concerne pas la chimie de capture du CO₂ elle-même, mais la standardisation de l’architecture de contrôle, qui permet de transformer une usine validée en modèle pour des centaines de futures installations.
DAC électrochimique : une conception de procédé inspirée des systèmes biologiques
Le système de capture directe dans l’air électrochimique d’Ucaneo reproduit un mécanisme d’échange semblable à celui d’un poumon, en extrayant le CO₂ directement de l’air ambiant et en fournissant des niveaux de pureté supérieurs à 99,9 %.
Sur le plan technique, l’électrification complète du procédé est particulièrement remarquable. Contrairement aux systèmes de DAC thermiques à base de sorbants, cette approche s’accorde naturellement avec une alimentation variable en énergie renouvelable. Du point de vue de l’automatisation, cela crée une plage de fonctionnement très dynamique, dans laquelle les systèmes de contrôle doivent optimiser en permanence :
- L’efficacité énergétique de la capture
- La réactivité aux signaux du réseau
- La stabilité des cellules électrochimiques
- La constance de la pureté du CO₂ en fonction des fluctuations de charge
À mon avis, c’est ici que l’automatisation classique des procédés rencontre une logique de contrôle pilotée par les marchés de l’énergie, traditionnellement davantage présente dans les systèmes électriques que dans les usines chimiques.
Première usine de Berlin : du projet pilote à la validation industrielle
L’installation de Berlin, dont la mise en service est prévue en juillet 2026, constituera la plus grande installation de DAC d’Allemagne, avec une capacité de 150 tonnes de CO₂ par an.
Au-delà de la capacité annoncée, la véritable valeur d’ingénierie réside dans la validation dans des conditions industrielles réelles :
- Intégration de sources d’énergie renouvelable
- Vérification de la filière de stockage géologique
- Fonctionnement continu selon la tarification variable de l’électricité
- Flux de CO₂ prêts pour la certification
Une observation essentielle est que les usines de DAC évoluent vers des « actifs de production soumis aux exigences de conformité », plutôt que de rester de simples usines de procédé. Cela modifie considérablement les exigences en matière d’instrumentation : la traçabilité, la redondance et l’auditabilité deviennent aussi importantes que le débit de production.
Siemens Xcelerator : créer un modèle d’automatisation reproductible
Dans le cadre de ce partenariat, Siemens déploie son portefeuille Siemens Xcelerator afin de créer une infrastructure d’automatisation standardisée pour toutes les phases du projet.
Les principales technologies comprennent :
- Système de contrôle-commande distribué SIMATIC PCS neo
- Outils avancés de simulation des procédés
- Validation de la mise en service fondée sur un jumeau numérique
- Systèmes intégrés d’instrumentation et d’entraînement
Du point de vue de l’ingénierie des systèmes, l’évolution la plus importante est la création d’un modèle d’automatisation modulaire. Celui-ci transforme en pratique les usines de DAC en « produits d’automatisation » reproductibles, plutôt qu’en projets d’ingénierie sur mesure.
Il s’agit d’un changement majeur dans la philosophie EPC : réduire la variabilité, accélérer la réplication et limiter les risques liés à la mise en service grâce à un déploiement fondé d’abord sur la simulation.
Stratégie de montée en puissance : d’une usine unique à un modèle mondial de licences
La feuille de route d’Ucaneo vise un déploiement sur plusieurs sites par l’intermédiaire d’exploitants sous licence, avec l’ambition à long terme de capturer jusqu’à un demi-gigatonne de CO₂ par an d’ici 2035.
La transition vers un modèle d’« automatisation en tant que plateforme » est particulièrement intéressante. Au lieu de mettre à l’échelle uniquement les équipements, le partenariat met à l’échelle :
- La standardisation de la logique de contrôle
- Les modèles opérationnels numériques
- Les cadres d’optimisation à distance
- Les modèles de données unifiés sur l’ensemble du cycle de vie
À mon avis, c’est la seule manière viable pour que la DAC atteigne l’échelle du gigatonne. Sans réplication approfondie de l’automatisation, chaque usine deviendrait un projet d’ingénierie unique, compromettant à la fois la prévisibilité des coûts et la rapidité de déploiement.
Éclairage d’ingénierie : la DAC comme nouvelle catégorie d’industrie de procédés
En tant qu’ingénieur en automatisation, je vois la DAC émerger comme un hybride entre le traitement chimique, l’électronique de puissance et l’infrastructure numérique.
Trois évolutions structurelles définissent cette transformation :
- La variabilité des procédés devient la norme, et non l’exception
- Les opérations définies par logiciel remplacent la logique statique des usines
- Le carbone produit devient un produit industriel réglementé et négociable
Le modèle Siemens–Ucaneo révèle une réalité plus large du secteur : l’élimination du carbone à grande échelle ne sera pas obtenue par la chimie seule, mais par l’industrialisation des systèmes de contrôle, de l’architecture des données et de la standardisation du déploiement.
En ce sens, la véritable innovation ne consiste pas seulement à capturer le CO₂, mais à faire de chaque future usine une copie exécutable de la première.
