Des matériaux carbonés d'avenir pour une énergie propre et souveraine
CarBioLab vise à développer des matériaux carbonés de haute technicité. Le développement de charbons actifs performants, durables et produits en France suppose de combiner expertise industrielle et recherche fondamentale. Le laboratoire concentre ses travaux sur deux applications à fort potentiel : les supercondensateurs et la purification des biogaz.
Dans les deux cas, l'objectif est de :
- Renforcer le recours au charbon actif, qui représente l’une des meilleures alternatives aux moteurs thermiques dans la perspective, à terme, de leur interdiction
- Accompagner la recherche de l’indépendance énergétique pour la France
Charbon actif en poudre (à gauche), utilisé dans nos supercondensateurs pouch cell (à droite)
Colonne de méthanisation, utilisée dans l'épuration des biogaz
Quand la recherche rencontre l'industrie : des résultats probants
publications scientifiques dans des revues de rang A
thèse primée
de surface spécifique atteinte pour notre charbon actif* (= 4 courts de tennis)
*Source : P. Blyweert, et al. From local wood charcoal to high-performance supercapacitors: The role of pore accessibility. Renewable Energy 258 (2026) 124992
Un charbon actif taillé sur mesure pour chaque usage
Les charbons actifs développés dans le cadre de CarBioLab sont issus de la pyrolyse lente et continue de biomasse de feuillus en circuit court. Leur structure microporeuse est spécifiquement optimisée selon l'application visée :
- Pour la purification des biogaz, les matériaux présentent des propriétés texturales supérieures à celles des références minérales du marché et de très bonnes capacités d'adsorption sans ou avec modification chimique préalable.
- Pour les supercondensateurs, ils affichent des performances électrochimiques comparables aux leaders commerciaux japonais, avec 97% de rétention après 10 000 cycles de charge-décharge.
Une recherche au service des objectifs de développement durable
Chronologie du projet
2022
Lancement de CarBioLab : transformer le bois français en charbon actif pour deux usages : purifier le biogaz et stocker l'électricité (supercondensateurs)2023
Four d'activation et banc de test installés : la nouvelle étape d'activation ouvre une gamme haute performance, +50 % de surface filtrante2024
Premiers échantillons testés chez deux industriels du biogaz : élimination des composés odorants (H₂S) et des solvants volatils (COV) en conditions réelles2025
Volet énergie validé en laboratoire (électrodes de supercondensateur au niveau des références du marché) ; démarrage des essais de fabrication sur four pilote2026
Production pilote : le procédé est prêt pour l'échelle industrielle, sur les deux marchés
Publications scientifiques
- 2024 : Assessing the performance of adsorbents for CO2/CH4 separation in pressure swing adsorption units: A review
Luis Paz, Solène Gentil, Vanessa Fierro, Alain Celzard - 2025 : Activated carbons outperform other sorbents for biogas desulfurization
Luis Paz, Solène Gentil, Vanessa Fierro, Alain Celzard - 2025 : Optimized wood-based activated charcoal for desulfurization under realistic biogas conditions
Luis Paz, Taher Selmi, Vanessa Fierro, Alain Celzard - 2025 : From local wood charcoal to high-performance supercapacitors: The role of pore accessibility
Pauline Blyweert, Jimena Castro-Gutiérrez, Solène Gentil, Vanessa Fierro, Alain Celzard - 2026 : Tailoring wood-based activated carbons and assessing the role of impregnation and O₂ for efficient H₂S removal from biogas
Luis Paz, Taher Selmi, Vanessa Fierro, Alain Celzard - 2026 : Tailored activated carbon electrodes from sustainable charcoal for organic electrolyte supercapacitors
Pauline Blyweert, Maria Teresa Izquierdo, Taher Selmi, Vanessa Fierro, Alain Celzard
La thèse "Charbons actifs végétaux pour la purification du biogaz" réalisée par Luis Paz dans le cadre de CarBioLab a reçu la mention spéciale au Carbon Journal Prize 2026 de la revue internationale Carbon (Elsevier).
