Les quatre cimentiers européens Buzzi SpA/Dyckerhoff GmbH, Heidelberg Materials AG, SCHWENK Zement GmbH & Co. KG et Vicat S.A. se sont regroupés en 2019 au sein de la société de recherche CI4C GmbH & Co. KG afin de réaliser conjointement le projet de captage du CO₂ « catch4climate » sur le site de la cimenterie de Mergelstetten. L’installation, dont la construction et l’exploitation représentent un investissement de plus de 120 millions d’euros, utilise pour la première fois le procédé dit Pure Oxyfuel pour le captage du CO₂. À cette fin, une ligne de four rotatif dédiée est en cours de construction, avec une capacité de production de clinker de 450 tonnes par jour, exclusivement destinée à la recherche et au développement.

Le procédé Pure Oxyfuel a été conçu par l’entreprise thyssenkrupp Polysius. La fabrication du tube du four, le montage des bandages de roulement, des segments d’entrée et de sortie du four ainsi que de la couronne dentée ont été confiés à l’entreprise Hoffmeier, située à Hamm. L’unité de traitement du CO₂ (CPU = CO₂ Purification Unit) est construite par Linde Engineering, tandis que l’approvisionnement en oxygène (LOX = Liquefied Oxygen Plant) est assuré par Westfalen AG.

Le four rotatif a été transporté en décembre 2023 par voie fluviale, de Hamm-Uentrop jusqu’au port de Heilbronn, où il a été temporairement stocké en attendant l’achèvement des travaux préparatoires nécessaires à son installation sur le site. Le reste du trajet jusqu’à Mergelstetten a ensuite été effectué par convoi routier exceptionnel durant les heures nocturnes, afin de limiter au maximum les perturbations du trafic.

En raison de ses dimensions compactes, ce four est le premier que Polysius a transporté en une seule pièce, avec ses bandages de roulement et sa couronne dentée, puis installé d’un seul levage sur ses fondations. À cette fin, outre l’élaboration des concepts de transport, toutes les opérations de montage sur le chantier ont été planifiées avec un très haut niveau de détail afin de permettre l’installation du four sans aucun retard lors d’un levage unique. Pour la mise en place du four, le 7 mars 2024, une grue d’une capacité de 700 tonnes a été utilisée.

La mise en service de l’installation de four Oxyfuel est prévue au cours du premier trimestre 2025. Après sa mise en service, une durée d’exploitation d’environ trois ans est envisagée pour mener les travaux de recherche et de développement, dans la mesure où l’avancement des résultats l’exigera.

Information : le procédé Pure Oxyfuel

Le procédé Pure Oxyfuel utilisé à Mergelstetten (de « oxy » pour oxygène et « fuel » pour combustible) est un procédé de cuisson du clinker dans lequel de l’oxygène pur est injecté dans le four à la place de l’air, afin de garantir la production de chaleur par la combustion de combustibles primaires et alternatifs sans apport d’azote provenant de l’air. Grâce à cette méthode, la teneur en CO₂ des gaz de combustion du four est portée à environ 90 %, ce qui augmente considérablement le potentiel de captage du CO₂. L’objectif est de capter de manière économiquement efficace 100 % des émissions de CO₂ d’une cimenterie. Le projet vise également à créer les conditions nécessaires au déploiement à grande échelle des technologies de captage du CO₂ dans l’industrie cimentière. Le captage permet ensuite l’utilisation ou le stockage du CO₂ (CCU, CCS).

Dans de nombreux secteurs industriels – notamment la production d’engrais, de carburants pour les vols long-courriers ou encore de produits médicaux hygiéniques à base de plastique – le carbone est une ressource fortement recherchée. Jusqu’à présent, ce carbone est obtenu presque exclusivement à partir de sources d’énergie fossiles. Une autre possibilité consiste à capter et à valoriser le CO₂ généré par l’industrie cimentière.