Ulrich Legrand de Electro Carbon © Clara Gepner
Retombées positives générales
Ulrich Legrand ne voit pas petit. Avec Electro Carbon, seule entreprise au monde spécialisée dans la conversion du CO2 en sel de déglaçage biodégradable, le chercheur de 31 ans compte bien contribuer aux objectifs canadiens de carboneutralité d’ici 2050.
C’est en cours de postdoctorat en génie chimique à l’Université McGill qu’Ulrich Legrand réalise le potentiel énorme de ses recherches. Son travail, qui porte sur la transformation du dioxyde de carbone (CO2) par électrolyse, vient à point nommé.
« La conversion du CO2 par voie électrochimique était un sujet chaud dans les laboratoires, mais l’écart était grand pour amener cette technologie à l’échelle industrielle. Je me suis dit qu’il fallait faire quelque chose avec ça », se souvient-il.
En 2019, il crée, avec Martin Larocque, l’entreprise Electro Carbon, avec pour objectif de commercialiser sa technologie. Leur idée est de proposer un système complet pour recycler le CO2 : plutôt que d’utiliser des cellules électrochimiques propres aux recherches en laboratoire, ils ont déposé un brevet sur un type de cellule qui sera fonctionnelle à grande échelle et intégrée à l’électrolyseur.
Une fois mis en place, le système sera capable de valoriser le CO2 en le transformant en formiate de potassium, autrement dit en sel de formiate, un matériau couramment utilisé au pays pour le déglaçage des pistes d’aéroports et des routes.
Un « deux pour un »
Actuellement en dernière phase de financement, l’entreprise prévoit d’inaugurer, au cours des 18 prochains mois, dans l’usine Chimie Parachem, à Montréal, une première unité semi-commerciale qui produira l’équivalent de 100 tonnes de sel de formiate par année.
L’unité test, qui sera hébergée dans un conteneur de six mètres, sera connectée au système de captation de CO2 de Cycle Carbone, un projet chapeauté par Polytechnique Montréal et dirigé par le professeur Louis Fradette.
Une fois l’étape test terminée, l’équipe veut passer en phase de commercialisation avec l’installation, dans les 10 prochaines années, d’une vingtaine d’unités capables de générer chacune 5000 tonnes de sel de formiate annuellement. Chaque unité permettrait d’épargner 10 750 tonnes d’équivalent CO2; c’est autant que l’empreinte carbone annuelle d’un peu plus d’un millier de Québécois! La technologie permet de diminuer les émissions de gaz à effet de serre (GES) de façon directe (le CO2 qui est directement converti) et de façon indirecte (les GES évités par rapport aux méthodes traditionnelles de production).
« Cette année, nous nous concentrons principalement sur le développement technologique. Ça va être intense pour en arriver là! » confie Ulrich Legrand. Intense, mais prometteur : non seulement la technologie développée par Electro Carbon permettra de recycler le CO2, mais elle le transformera en produit à valeur ajoutée puisque le sel produit sera biodégradable… sans être plus cher.
Nous approchons doucement les municipalités, mais il reste encore beaucoup de travail à faire pour changer les vieilles habitudes.
Un « deux pour un » gagnant : « Ce sera exactement le même produit, mais avec un bénéfice environnemental, explique le chercheur. Le sel de déglaçage actuellement utilisé, issu de l’industrie pétrolière, requiert plusieurs étapes de fabrication, alors que nous n’en comptons qu’une seule! »
Changer les vieilles habitudes
Si l’entreprise compte d’abord se concentrer sur le marché de l’aviation, grand consommateur de sel de formiate, Ulrich Legrand ne cache pas son intérêt pour les municipalités québécoises : « Elles déversent chaque année 1,4 million de tonne de sels de voirie sur les routes; au Canada, on parle de 5 millions de tonnes par an ! Ces sels occasionnent de graves dommages aux structures et polluent les nappes phréatiques. Nous approchons doucement les municipalités, mais il reste encore beaucoup de travail à faire pour changer les vieilles habitudes. »
« C’est un peu comme jouer avec des Lego, mais à un autre niveau », plaisante Ulrich Legrand quand on le questionne sur ce qui l’a motivé à embrasser une carrière de scientifique. Le chercheur, sensible aux questions environnementales, a conscience de l’ampleur de la tâche à accomplir : « On ne prétend pas arriver avec LA solution miracle. Il faut considérer qu’il existe une multitude de solutions complémentaires les unes des autres, et que ce sont toutes ces méthodes ensemble qui vont faire bouger les choses. »
Boni pour les geeks : Comment ça marche?
Le CO2 à l’état gazeux réagit à la cathode (électrode contenant le catalyseur) avec de l’électricité, de l’eau et un sel à base de potassium (hydroxyde de potassium, KOH). Il se transforme en formate de potassium (HCOOK). Une cellule électrochimique possède deux électrodes, et une réaction produisant de l’oxygène se déroule à la seconde électrode, l’anode.
