Raffinage du pétrole : la membrane qui économise 31,6 % d'énergie

Une membrane en plastique bon marché pourrait séparer le pétrole brut à température ambiante, sans le chauffer. Ses auteurs, de l'institut KAIST en Corée et de Georgia Tech aux États-Unis, annoncent 31,6 % d'énergie en moins. Ces chiffres viennent de simulations, pas d'une raffinerie.

Ce qu'il faut retenir

• Une membrane poreuse en polyacrylonitrile (PAN) sépare le pétrole brut en carburants comme l'essence, le naphta et le kérosène.
• Elle fonctionne à température ambiante, sans la distillation qui chauffe le pétrole.
• Selon des simulations, elle réduit de 31,6 % la consommation d'énergie et de 37,6 % les émissions de CO₂.
• Elle a tenu 28 jours d'affilée en laboratoire. Aucune raffinerie ne l'a encore testée.

Le dépôt qui devient un filtre

Dans une raffinerie classique, on chauffe le pétrole brut pour séparer ses composants selon leur température d'ébullition. C'est la distillation, et elle consomme beaucoup d'énergie.

L'équipe a pris une autre voie. Pendant la filtration, les hydrocarbures lourds s'accumulent sur les parois des pores de la membrane. Ce dépôt, appelé colmatage, est d'ordinaire un problème. Ici, il crée des canaux de moins de 2 nanomètres, qui laissent passer les fractions légères et retiennent les lourdes. Le pétrole fabrique donc ses propres filtres, et la membrane n'a besoin d'aucun revêtement spécialisé.

Des chiffres de simulation

Les pourcentages viennent de simulations de procédé. Selon les auteurs, la consommation d'eau de refroidissement baisserait de 20,7 % et les coûts d'exploitation de 36 %. La perméation serait environ 23 fois supérieure à celle des membranes de référence publiées avant.

Le pétrole testé est un vrai brut, fourni par HD Hyundai Oilbank. Pourtant, les économies n'ont pas été mesurées dans une usine en activité. Les auteurs projettent aussi environ 10 millions de tonnes de gaz à effet de serre évitées par an en Corée. C'est une projection qui repose sur ces mêmes simulations.

Ce qui reste à faire avant une raffinerie

Trois étapes manquent. Il faut fabriquer des membranes de grande surface et les assembler en modules. Il faut ensuite tenir plus de 28 jours. Et il faut valider les économies dans des conditions réelles, ce que la publication ne fait pas encore.

Le travail est publié dans la revue Nature. Le principe est démontré en laboratoire. En revanche, les économies chiffrées restent des prévisions, et c'est pour cela que le verdict est à moitié.