Quá trình chuyển đổi năng lượng cũng đòi hỏi phải phát triển năng lượng carbon thấp dựa trên việc chuyển đổi sinh khối và chất thải hoặc sản xuất nhiên liệu điện tử kết hợp hydrogen với CO₂ được sử dụng làm nguyên liệu thô. Do đó, Công ty đang phát triển các loại năng lượng mới này: Nhiên liệu sinh học, khí sinh học, hydrogen và nhiên liệu điện tử.

Nhiên liệu sinh học: Ngày nay, nhiên liệu sinh học thải ra lượng CO₂ ít hơn 50% so với nhiên liệu hóa thạch tương đương, điều này khiến chúng trở thành đường hướng loại bỏ carbon cho nhiên liệu lỏng. Do nhu cầu lớn nên đây là thị trường có tỷ suất lợi nhuận cao song việc tiếp cận nguyên liệu thô (thực vật, chất thải, đường, v.v.) vẫn là rào cản đối với sự tăng trưởng. Trong số các nhiên liệu sinh học này, Công ty ưu tiên sản xuất nhiên liệu hàng không bền vững (SAF) để loại bỏ carbon cho lĩnh vực hàng không. Để tránh xung đột về việc sử dụng đất, Công ty đang phát triển các giải pháp chủ yếu dựa trên chất thải và cặn bã của lĩnh vực công nghiệp thực phẩm (dầu đã qua sử dụng, mỡ động vật) với mục tiêu là tăng tỷ lệ nguyên liệu tuần hoàn lên hơn 75% kể từ năm 2024 trong quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học của Công ty.

Khí sinh học: Khí sinh học, được tạo ra từ quá trình phân hủy chất thải hữu cơ, cũng là một loại khí tái tạo. Được bơm vào mạng lưới khí đốt dưới dạng biomethane, nó góp phần loại bỏ carbon trong việc sử dụng khí đốt tự nhiên. Tổng công suất sản xuất của Công ty là 1,1 TWh/năm biomethane tương đương, đã tăng gần gấp đôi so với năm 2022. Công ty hiện có ý định theo đuổi sự phát triển của mình thông qua tăng trưởng, chủ yếu ở châu Âu và Hoa Kỳ, với mục tiêu đến năm 2030 là sản lượng ròng 10 TWh.

Hydrogen và nhiên liệu điện tử: (i) Hydrogen: Việc sản xuất hydrogen xanh green sẽ yêu cầu triển khai quy mô lớn năng lực sản xuất điện tái tạo mà Công ty đang đóng góp thông qua đầu tư và phát triển phân khúc năng lượng tích hợp. Đối với hoạt động của Công ty, ưu tiên trước mắt là loại bỏ carbon trong lượng hydrogen tiêu thụ trong các nhà máy lọc dầu ở châu Âu (2030). Công ty cũng đặt mục tiêu thay thế hydrogen gốc carbon hoặc hydrogen xám grey bằng hydrogen xanh green, được sản xuất bằng phương pháp điện phân nước sử dụng điện từ các nguồn năng lượng tái tạo. (ii) Nhiên liệu tổng hợp, nhiên liệu điện tử CO₂ có thể được kết hợp, phản ứng với hydrogen tái tạo, để tạo ra nhiên liệu hoặc khí tổng hợp. Năm 2023, Công ty đã đặt ra các cột mốc quan trọng trong lộ trình sử dụng nhiên liệu tổng hợp của mình.

Tiêu điểm: (i) Khí sinh học: Khởi động nhà máy BioBéarn tại Pháp (2023) với công suất 160 GWh/năm, tương đương mức tiêu thụ điện bình quân hàng năm của 32.000 hộ dân. Đây là một trong những nhà máy điện đầu tiên ở Pháp được trao chứng nhận ISCC EU, đảm bảo hiệu quả hoạt động môi trường ở mức cao nhất ở châu Âu. Kể từ tháng 1/2024, 100% cơ sở sản xuất khí methane sinh học của Công ty ở Pháp đã được ISCC EU cấp giấy chứng nhận. Công ty cũng đã mua lại Polska Grupa Biogazowa (PGB) là nhà sản xuất khí sinh học hàng đầu của Ba Lan khi sở hữu và vận hành 18 tổ máy điện khí sinh học đang sản xuất và hai tổ máy đang được xây dựng mới, với tổng công suất sản xuất điện tái tạo là 166 GWh mỗi năm (0,4 TWh tương đương CH4). (ii) Loại bỏ carbon tại các nhà máy lọc dầu ở châu Âu: Đây là một phần của tham vọng của Công ty khi mà vào năm 2023, Công ty đã ký kết thỏa thuận cung cấp hydrogen xanh green, hàm lượng carbon thấp cho một số địa điểm của mình (Normandie, Grandpuits, Leuna) và triển khai đấu thầu việc cung cấp 500 Kt/năm sản lượng hydrogen xanh green, điều này đã giúp công ty tránh lượng phát thải khoảng 5 MtCO₂e/năm từ các nhà máy lọc dầu ở châu Âu (2030). Hiện những dự án lớn này góp phần thực hiện mục tiêu của Công ty là cắt giảm 40% lượng phát thải khí nhà kính GHG liên quan trực tiếp đến hoạt động của Công ty (2030) so với mức năm 2015. (iii) Loại bỏ carbon: Công ty và hãng VNG (công ty phân phối khí đốt tự nhiên của Đức) đã ký kết thỏa thuận cung cấp hydrogen xanh green trong tương lai cho nhà máy lọc dầu Leuna. Thỏa thuận này góp phần loại bỏ carbon tại địa điểm này và sẽ cho phép cắt giảm lượng khí thải CO₂ lên tới 80.000 tấn/năm (2030). (iv) Khí ga điện tử: Công ty đã hợp tác với Tree Energy Solutions (TES) để nghiên cứu quy mô công nghiệp đơn vị sản xuất “methane tổng hợp” ở Hoa Kỳ (từ 100 Kt/năm đến 200 Kt/năm), được sản xuất từ ​​hydrogen tái tạo và CO₂ có nguồn gốc sinh học, điều này có thể được vận chuyển và phân phối bằng cơ sở hạ tầng khí đốt tự nhiên hiện có.

Công ty dự định trở thành công ty lớn trong sản xuất SAF (nhiên liệu hàng không bền vững), với mục tiêu đạt sản lượng 1,5 Mt/năm (2030). Việc sản xuất SAF này hiện đang được phát triển trên các nền tảng hiện có của Công ty ở châu Âu, khu vực Trung Đông và châu Á, đặc biệt là Grandpuits, Normandie, La Mède và SATORP: (i) Nhà máy lọc sinh học Grandpuits dự kiến ​​đi vào hoạt động vào năm 2025 với việc xử lý 420 Kt nguyên liệu/năm, chủ yếu là chất thải và cặn bã, để sản xuất SAF lên tới 285 Kt/năm (2028). Năm 2022, Công ty đã hợp tác với SARIA (công ty hàng đầu châu Âu về thu gom và đánh giá các vật liệu hữu cơ thành các sản phẩm bền vững) nhằm đảm bảo cung cấp nguyên liệu lipid. (ii) Nhà máy sản xuất SAF ở Normandy đang có kế hoạch tăng sản lượng SAF từ 130 Kt/năm (2025) lên 160 Kt/năm (2027). (iii) Kể từ năm 2022, Nhà máy ở La Mède đã sản xuất dầu diesel sinh học được sử dụng để sản xuất SAF tại Nhà máy sản xuất SAF ở Oudalle, gần Le Havre. Năm 2024, Công ty sẽ tiếp tục đầu tư vào cơ sở này để có thể xử lý tới 100% chất thải từ nền kinh tế tuần hoàn (dầu đã qua sử dụng và mỡ động vật) và sẽ sản xuất tại địa phương 14 Kt SAF/năm vào (2025). (iv) Lần đầu tiên ở khu vực Trung Đông, SATORP đã thành công trong việc đồng xử lý dầu ăn đã qua sử dụng để sản xuất ra loại nhiên liệu đáp ứng tất cả các tiêu chí chất lượng của thông số kỹ thuật được chứng nhận SAF ISCC+. (v) Tại Nhật Bản, Công ty đã hợp tác với Tập đoàn ENEOS để nghiên cứu tính khả thi của đơn vị sản xuất SAF tại Nhà máy lọc dầu ENEOS ở Wakayama với công suất sản xuất 335 Kt SAF/năm thông qua việc xử lý chất thải hoặc chất thải từ nền kinh tế tuần hoàn. Tại Trung Quốc, Công ty cũng đang nghiên cứu với đối tác Sinopec để phát triển sản lượng SAF khoảng 230 Kt/năm, chủ yếu sẽ xử lý cặn và chất thải tại địa phương. (vi) Ngoài SAF hiện được sản xuất từ ​​dầu ăn đã qua sử dụng, sứ mệnh của Công ty là chuẩn bị thế hệ nhiên liệu hàng không tiếp theo, chẳng hạn như e-SAF. Cùng với Masdar, Cơ quan hàng không dân dụng UAE, Airbus, Falcon Aviation Services và Axens, Công ty đã chứng minh tiềm năng chuyển đổi methanol thành SAF. Dựa trên việc sử dụng điện tái tạo, nó có thể cho phép sản xuất e-SAF từ CO₂ được chuyển đổi thành methanol.

Mỗi năm, Công ty dành khoảng 1 tỷ USD cho hoạt động R&D và đổi mới sáng tạo, đồng thời huy động hơn 3.500 nhân viên tham gia lĩnh vực này.

Hoạt động R&D: Năm 2023, 65% hoạt động R&D của Công ty đều tập trung vào năng lượng mới (điện tái tạo, phân tử mới), pin và giảm tác động đến môi trường (methane, CCUS, nước, đa dạng sinh học, v.v.). Sự phát triển trong R&D và đổi mới sáng tạo của Công ty hướng tới năng lượng carbon thấp hướng tới tương lai của Công ty. Một trong những sứ mệnh của chi nhánh OneTech mới của Công ty, được thành lập vào năm 2021 nhằm đáp ứng những thách thức mới của Công ty và huy động các nhóm nghiên cứu để cung cấp các giải pháp cắt giảm lượng khí thải CO₂ và cải thiện hiệu quả năng lượng cho các dự án của Công ty từ giai đoạn thiết kế, cũng như đẩy nhanh tiến độ của sự đổi mới trong tất cả tài sản của Công ty. Để đạt được mục tiêu đó, OneTech huy động các nhóm nghiên cứu tích hợp làm việc về thiết kế, xây dựng và vận hành các cơ sở năng lượng của Công ty, bao gồm cả R&D, được củng cố bằng việc phát triển, thử nghiệm và triển khai các giải pháp đổi mới sáng tạo bên ngoài cho tài sản của Công ty nhằm đối phó với các vấn đề đã xác định trong hoạt động của Công ty.

Tận dụng công nghệ kỹ thuật số để cắt giảm lượng khí thải: Nhà máy kỹ thuật số của Công ty quy tụ khoảng 300 nhà phát triển, nhà khoa học dữ liệu và các chuyên gia kỹ thuật số khác với mục tiêu phát triển các giải pháp kỹ thuật số nhằm tối ưu hóa tài sản công nghiệp của Công ty (tác động môi trường, tính sẵn có, chi phí) hoặc cung cấp các dịch vụ mới cho khách hàng của Công ty.

Chất làm mát pin mới: Hoạt động R&D của Công ty hỗ trợ quá trình chuyển đổi thế giới vận tải, các giải pháp mới về di chuyển và ứng dụng công nghiệp, bằng cách phát triển các sản phẩm nhằm nâng cao hiệu suất của hệ thống điện và động cơ đốt trong, đồng thời giảm thiểu tác động đến môi trường của các giải pháp hiện có. Công ty cũng đã phát triển một chất lỏng điện môi cải tiến cho phép làm mát pin xe điện EV tốt hơn cũng như quản lý an toàn hiệu quả hơn so với các chất lỏng hiện có. Dựa trên sự đổi mới sáng tạo này, Công ty đã hợp tác với Valeo, một nhà cung cấp xe ô-tô, để xác định cách tốt nhất để tích hợp chất lỏng này vào trung tâm của bộ pin, tối ưu hóa hiệu suất của nó, do đó cắt giảm lượng khí thải carbon của xe điện EV.

Nhà máy kỹ thuật số: Danh mục giải pháp đang được triển khai tại các cơ sở của Công ty: Hiện giải pháp “Hydroptim” giúp tối ưu hóa mạng lưới hydrogen của các nhà máy lọc dầu để đảm bảo sử dụng tốt nhất có thể và giải pháp “Truy dấu đốt dầu thường xuyên” (Smart Flare Tracker) giúp tối ưu hóa quá trình đốt dầu thường xuyên, giúp giảm thiểu các nhà máy lọc dầu phát thải khí nhà kính GHG. Được triển khai tại Nhà máy lọc dầu Normandy, giải pháp “Hydroptim” sẽ tiết kiệm được 6.000 tấn CO₂ (2023) và cũng sẽ được triển khai tại một nhà máy lọc dầu mới (2024). Giải pháp “Smart Flare Tracker” thì cũng đã tiết kiệm được 7.000 tấn CO₂ (2023) tại Nhà máy lọc dầu Antwerp và sẽ được được triển khai tại tất cả các nhà máy lọc dầu và nhà máy lọc sinh học đang hoạt động của Công ty (2024). Ngoài ra, giải pháp “CarbOptim” cho hóa lọc dầu và giải pháp “MyCFR” cho thăm dò và sản xuất dầu khí hiện đang được triển khai tại một số khu công nghiệp trên thế giới, nhằm theo dõi và phát hiện lượng khí thải CO₂ bất thường từ các thiết bị tiêu tốn nhiều năng lượng nhất theo thời gian thực và đề xuất hành động khắc phục sự cố rò rỉ.

Mua lại các công ty khởi nghiệp: Để giúp đẩy nhanh sự phát triển của mình trong lĩnh vực kinh doanh điện, Công ty đã mua lại 3 công ty khởi nghiệp (2023) được hưởng lợi từ chương trình tăng tốc của Công ty tại cơ sở Station F đặt trụ sở tại Paris.

Quan hệ đối tác R&D của PlaneTerr: Dự án PlaneTerr đáp ứng thách thức của quá trình chuyển đổi năng lượng, đòi hỏi sự tích hợp lớn của năng lượng tái tạo và điện khí hóa các mục đích sử dụng (di động, quy trình công nghiệp, v.v.). Đây là dự án hợp tác được triển khai trong 4 năm kể từ tháng 9/2023 như một phần của kế hoạch France 2030 do ADEME điều hành. Liên minh này bao gồm hai nhà khai thác mạng, RTE (điều phối viên) và GRTgaz, hai nhà công nghiệp là Công ty và Air Liquide, và một phòng thí nghiệm công, Mines Paris PERSEE. Dự án này có hai mục tiêu liên quan chặt chẽ với nhau: Cung cấp một công cụ để lập mô hình và quy hoạch các hệ thống năng lượng (khí và điện) và triển khai các trình diễn đáp ứng nhu cầu tương lai của hệ thống năng lượng, đặc biệt là về tính linh hoạt. Công ty OneTech chịu trách nhiệm chuẩn bị các nghiên cứu về Cơ sở hạ tầng sạc xe điện EV (IRVE) và bộ lưu trữ nhiệt.