Installée à proximité du campus Energypolis, à Sion, la start-up y développe une technologie de capture d’un genre particulier : une membrane de graphène percée de trous à l’échelle moléculaire.
La capture du CO₂ est l’un des thèmes phares du moment. En cette période de transition énergétique et de volonté d’atteindre la neutralité carbone dans les deux prochaines décennies, cette technologie suscite autant d’espoir que de controverses à l’image des différents épisodes ayant entouré la société Climeworks.
Dans ce débat autour de la capture du carbone, toutes les technologies ne se valent toutefois pas. elles abordent surtout le problème de différentes manières. Si certains acteurs — dont Climeworks — ambitionnent de capter directement le CO₂ présent dans l’air, d’autres préfèrent intervenir avant que le carbone ne s’échappe dans l’atmosphère, en le capturant directement à la sortie des cheminées industrielles.
Cette nuance n’est pas seulement technique, elle est aussi économique. Dans l’atmosphère, le CO₂ ne représente qu’environ 0,04 % de l’air, ce qui rend son extraction extrêmement énergivore et coûteuse. À la sortie d’un site industriel, en revanche, le gaz est beaucoup plus concentré. Sa séparation devient alors plus efficace, moins chère et surtout immédiatement utile pour les industriels soumis à des contraintes réglementaires — à condition, toutefois, qu’ils disposent de la technologie adéquate.
C’est là qu’entre en jeu Divea, une start-up installée à proximité du campus Energypolis, à Sion, et à l’origine d’une solution révolutionnaire. La jeune pousse a en effet développé une technologie de capture d’un genre particulier : une membrane de graphène percée de trous à l’échelle moléculaire. Composé d’une seule couche d’atomes de carbone disposés en nid d'abeille, le graphène est considéré comme l’un des matériaux les plus fins au monde. Dans la nature, l’empilement de plusieurs couches de graphène forme le graphite, un matériau que l’on retrouve notamment dans les mines de crayons.
Techniquement, notre technologie ne capture donc pas le carbone au sens classique du terme ; elle permet plutôt de filtrer les gaz afin de ne retenir que ceux que l’on souhaite », explique Karl Khalil.
Après avoir perforé cette membrane à une échelle microscopique, Divea l’utilise comme une sorte de passoire ultraprécise. « Les pores sont suffisamment grands pour laisser passer les molécules de CO₂, mais trop petits pour d’autres gaz, comme l’azote. Techniquement, notre technologie ne capture donc pas le carbone au sens classique du terme ; elle permet plutôt de filtrer les gaz afin de ne retenir que ceux que l’on souhaite », explique Karl Khalil, cofondateur et CEO de cette spin-off issue de l’EPFL. Selon lui, cette solution permettra, à terme, de capter jusqu’à 90 % du CO₂ émis par certaines infrastructures industrielles.
Cette innovation est née dans le laboratoire du professeur Kumar Agrawal, où la technologie est développée depuis 2016. Fondée officiellement en mai 2024, Divea compte trois cofondateurs : Kumar Agrawal, Mojtaba Chevalier, ancien doctorant du même laboratoire, ainsi que Karl Khalil, un jeune ingénieur formé à l’EPFL. « J’ai rejoint l’aventure après avoir travaillé sur un projet étudiant lié au XPRIZE Carbon Removal lancé par Elon Musk », raconte-t-il.
Aujourd’hui, Divea est encore en phase de démonstration. Après une première installation mise en service à Aigle chez Gaznat, la start-up teste actuellement sa technologie chez Tridel, l’incinérateur de déchets de Lausanne. « Un environnement particulièrement exigeant, où les gaz sont complexes et fortement chargés », souligne l’entreprise.
Active depuis plus de 1 000 heures en continu, la membrane a répondu au défi posé par le site. L’objectif est désormais de passer à l’échelle suivante grâce à de nouvelles installations pilotes qui seront testées au cours des deux à trois prochaines années, puis de pouvoir passer à une phase commerciale.
Les clients visés par Divea ne sont pas des entreprises achetant des crédits carbone afin de compenser leurs émissions, mais bien de grands émetteurs industriels, tels que les cimenteries, les incinérateurs de déchets, les producteurs d’aluminium ou encore les acteurs du gaz naturel. « Nous ciblons des industries qui émettent réellement du CO₂ et qui doivent, notamment en Europe, payer pour chaque tonne rejetée. Pour elles, l’enjeu est double : réduire leur empreinte carbone tout en diminuant le coût des taxes ou des quotas d’émission obligatoires », explique Karl Khalil.
« La prochaine étape consiste à automatiser ce processus grâce à une production en rouleaux continus, comparable à celle utilisée dans l’industrie du papier ou du textile », explique Karl Khalil.
L’un des principaux atouts de Divea réside dans le fait que sa membrane ne se limite pas à la filtration du CO₂. Sur le long terme, cette technologie pourrait être utilisée pour d’autres types de séparationcomme le lithium pour les batteries, l’hydrogène, l’ammoniaque ou encore certains procédés pétrochimiques. La jeune pousse valaisanne ne se considère donc pas uniquement comme une entreprise spécialisée dans la capture du carbone, mais comme une société de matériaux avancés capable de contrôler des pores moléculaires dans une couche d’un seul atome.
Comme beaucoup de jeunes pousses industrielles, Divea a d’abord bénéficié de concours et de dispositifs de soutien à l’innovation. L’entreprise a notamment profité de programmes comme Venture Kick tout en emportant plusieurs distinctions destinées aux start-up. « Mais nous avons désormais fait le tour de ces prix, qui permettent de récolter quelques centaines de milliers de francs », explique son CEO. La start-up cherche désormais à lever suffisamment de fonds pour passer à la vitesse supérieure.
Un vrai challenge dans le contexte actuel. « Les investisseurs suivent beaucoup les cycles et tendances du moment, regrette Karl Khalil. Il y a encore deux ans, tout ce qui touchait au CO₂ attirait facilement les capitaux. Puis l’attention s’est déplacée vers l’intelligence artificielle, refroidissant temporairement certains investisseurs financiers. » Les récentes polémiques autour de la capture du carbone ont par ailleurs contribué à alimenter un certain scepticisme en défaveur du concept.
Ces fonds permettront à Divea de répondre au défi industriel que pose sa membrane. Aujourd’hui, elles sont encore produites de manière quasi artisanale, coupon par coupon, par une main-d’œuvre hautement qualifiée. « La prochaine étape consiste à automatiser ce processus grâce à une production en rouleaux continus, comparable à celle utilisée dans l’industrie du papier ou du textile », détaille le CEO. Une évolution indispensable pour réduire les coûts et atteindre des volumes industriels.
En parallèle, l’équipe doit continuer à grandir. Actuellement composée des trois cofondateurs et d’une collaboratrice, la start-up espère compter entre huit et dix employés d’ici à la fin de l’année, avec l’ambition d'atteindre rapidement le statut convoité de scale-up.
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