Terraform Industries veut résoudre le changement climatique en fabriquant plus d’hydrocarbures

Casey Handmer n’est pas intimidé par de très grandes quantités. Des milliards d’acres. Des milliers de gigawatts d’énergie solaire. Un milliard de tonnes de carbone.

Sa startup, Terraform Industries, vise à opérer à ces échelles ambitieuses. L’entreprise souhaite transformer à grande échelle l’hydrogène et le carbone atmosphérique en gaz naturel synthétique. C’est plus qu’un peu ahurissant, étant donné que la startup a à peine deux ans, avec moins de quinze personnes sur la masse salariale, et environ 11 millions de dollars de financement. Mais si l’entreprise atteint son objectif – déplacer une énorme quantité de carbone rejetée dans l’atmosphère – c’est la seule échelle qui vaille la peine d’être exploitée.

Terraform Industries a développé un système qui capte le dioxyde de carbone (CO2) de l’air et crée de l’hydrogène à partir de l’eau, le tout en utilisant de l’énergie solaire bon marché. Le système, appelé Terraformer, combine ensuite l’hydrogène et le CO2 dans un réacteur chimique pour produire du gaz naturel. Selon Handmer, le réacteur chimique atteint déjà une pureté de méthane de 94 %, ce qui signifie qu’il rend le gaz naturel synthétique entièrement compatible avec les pipelines de distribution existants.

La combinaison de l’hydrogène et du carbone pour fabriquer du carburant synthétique a déjà été réalisée de différentes manières. Historiquement, ces processus utilisaient le charbon comme apport de carbone – une substance à peine neutre en carbone. Plus récemment, des projets tels que Store&Go en Europe ont abouti à un système atmosphérique carbone-gaz synthétique, mais Handmer a déclaré que le groupe n’avait pas réussi à atteindre une économie positive. D’autres initiatives ont réussi à générer du « méthane vert », comme on l’appelle parfois, mais elles ont été effectivement étouffées par les énormes demandes énergétiques de ces processus et les coûts d’investissement initiaux élevés des projets industriels à grande échelle.

L’approche de Terraform Industries est différente : au lieu de systèmes physiquement massifs, similaires aux centrales électriques d’aujourd’hui, un seul Terraformer est conçu pour tenir dans un conteneur d’expédition. La société parie que la baisse rapide des coûts de l’énergie solaire, ainsi que les subventions du marché, créeront une économie unitaire favorable par rapport à la production existante de combustibles fossiles. Bientôt, estime Handmer, il sera moins cher de synthétiser le gaz naturel à partir de l’énergie solaire plutôt que de l’extraire du sol.

L’objectif de l’entreprise est mieux considéré comme un “Earthshot” plutôt que comme un Moonshot. “Terraform”, un mot le plus couramment utilisé dans les romans de science-fiction, décrit un processus de verdissement d’une planète extraterrestre – pour la rendre propice à la vie. C’est une façon de comprendre la mission de Terraform Industries : retransformer la Terre en elle-même.

Handmer, titulaire d’un doctorat du California Institute of Technology, a déclaré qu’il avait commencé à s’intéresser aux carburants synthétiques alors qu’il travaillait encore au Jet Propulsion Laboratory de la NASA. À un moment donné, il dit s’être rendu compte que le gaz naturel « est probablement la meilleure chance que nous ayons [have] pour avoir fait quelque chose contre le changement climatique de mon vivant.

“Je peux aussi bien continuer à le réaliser.”

Le Terraformateur

Le Terraformer est une machine simple. Il est composé de trois sous-systèmes : un qui élimine le CO2 de l’air en utilisant la capture directe de l’air ; un électrolyseur qui crée de l’hydrogène bon marché à partir de l’eau ; et un réacteur chimique, parfois appelé réacteur de méthanisation, pour fabriquer du gaz naturel. Tous les composants ont été conçus en interne et fonctionnent tous les trois à l’électricité produite à partir de l’énergie solaire. Le résultat est un produit à base de gaz naturel entièrement compatible avec les systèmes qui utilisent du gaz naturel, comme une cuisinière à gaz, ou qui peut être utilisé comme matière première pour fabriquer du plastique, des produits chimiques, des engrais, de la peinture ou du carburant.

“C’est complètement substituable”, a expliqué Handmer. “Cela ne nécessite aucune chance, aucune modification, aucun nouveau pipeline, aucune nouvelle infrastructure.”

Ce n’est pas le système qui est complexe. Dans ce cas, c’est le plan d’affaires. Afin de déplacer une quantité significative de CO2 de l’atmosphère et de produire suffisamment de gaz naturel pour commencer à remplacer substantiellement les combustibles fossiles extraits du sol, l’entreprise aura besoin de beaucoup, beaucoup, beaucoup Terraformeurs.

Combien? Selon un récent livre blanc, la société estime qu’elle devra construire 8 000 usines afin d’augmenter la production des machines Terraformer à plus d’un million d’unités par mois d’ici la prochaine décennie. Mais cela ne s’arrête pas là. « Notre civilisation aura besoin de 300 à 400 millions de machines, fabriquées à raison d’environ 60 millions par an, ce qui est comparable en termes de nombre, de masse et de flux de capitaux (mais pas de complexité, heureusement !) à l’industrie automobile mondiale, », indique le livre blanc.

Le processus est également extrêmement énergivore – “Les demandes énergétiques sont astronomiques”, écrit la société dans un article de blog – donc la simple construction des Terraformers ne suffit pas. Il faudra également une incroyable production d’énergie solaire dans le monde. Selon les estimations actuelles, Terraform pense que l’humanité devra augmenter la production annuelle de panneaux solaires d’environ 1000 fois. Le livre blanc suggère que si la production continue d’augmenter à son rythme actuel – doublant environ tous les 33 mois – nous atteindrons ce rythme entre 20 et 30 ans. Une telle quantité d’énergie solaire nécessitera environ 2 000 milliards d’acres de terres.

“80 à 90 % de l’électricité produite sur Terre ira dans des carburants synthétiques”, a déclaré Handmer. « C’est assez fou. Pour le moment, cela semble fou, mais c’est possible.

Terraform Industries ne prévoit pas vendre le gaz naturel, mais les Terraformers. La majorité des clients de l’entreprise, selon Handmer, seront des développeurs solaires, qui, selon lui, peuvent commercialiser le produit final aux acheteurs de gaz naturel. Le gaz pourrait être acheminé directement dans un pipeline ou dans un camion. En partie, Handmer est convaincu qu’il y aura suffisamment de capacité solaire en raison du potentiel de génération de revenus du Terraformer. Loin qu’il n’y ait pas assez de capacité solaire, il estime que Terraformers augmentera la demande de solaire d’un facteur d’environ dix. À terme, l’entreprise souhaite générer suffisamment de demande pour produire en masse des Terraformers – suffisamment pour construire 50 à 100 gigatonnes de capacité de capture de carbone dans le monde entier. L’idée, en encourageant la capacité solaire, est de renverser efficacement le système actuel : au lieu de brûler des hydrocarbures pour produire de l’électricité, il utilise de l’électricité pour produire des hydrocarbures.

Il est légèrement contre-intuitif de lutter contre le changement climatique en produisant des hydrocarbures – et franchement un anathème pour certains militants du climat de suggérer que l’humanité continue à rechercher des hydrocarbures – mais Handmer insiste sur le fait que le CO2 n’a pas “une valence morale”.

“Il n’y a rien de mal en soi avec le CO2”, a-t-il déclaré. « Les pays qui émettent beaucoup de CO2, en général, ont une bonne qualité de vie, une faible pauvreté et un bon développement économique. Le problème est que le CO2 provient du carbone qui était sous terre et qui se trouve maintenant dans l’atmosphère, et c’est un processus assez lent pour la vie de retirer ce carbone de l’atmosphère et de le remettre sous terre. Ce déséquilibre est à l’origine du changement climatique.

La « condition de succès » de l’entreprise est de réduire les flux nets de carbone fossile de 10 fois leur niveau actuel. Comme le dit le livre blanc, “Une décennie ou deux de travail effréné à grande échelle pour déplacer la production de carbone fossile, pour toujours.”

Jusqu’à présent, la société a conclu des accords avec les services publics californiens SoCalGas et PG&E pour vendre du gaz synthétique dans leurs systèmes de distribution. La société affirme qu’elle a également “été approchée par de nombreux autres services publics ainsi que par diverses sociétés de l’industrie pétrolière et gazière concernant des programmes pilotes potentiels, à travers les États-Unis et l’Europe”. Alors qu’elle poursuit le prototypage et le développement, la société a levé environ 11 millions de dollars dans le cadre d’un cycle d’amorçage et d’extension d’amorçage auprès d’investisseurs, dont les cofondateurs de Stripe, Patrick et John Collison. Le cycle d’extension de 6 millions de dollars a été clôturé le mois dernier.

L’entreprise a encore un long – très, très, très long – chemin à parcourir avant que sa vision complète ne se concrétise. Handmer n’est rien s’il n’est pas déterminé.

“Mon parcours, je pense comme toutes les startups, est le triomphe de l’ignorance et de l’espoir sur une expérience difficile”, a déclaré Handmer. “Très, très peu de startups sont lancées par des personnes qui apprécient vraiment l’ampleur de la difficulté, la persévérance, tout en continuant à essayer de continuer comme il se doit.”