La lumière du soleil transforme le CO2 et le méthane en gaz précieux pour le carburant et l'industrie
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Des chercheurs et chercheuses de l’Université McGill ont réussi à transformer deux des gaz à effet de serre les plus nuisibles en composés chimiques utiles grâce à la lumière du soleil. Leur découverte pourrait contribuer à contrer les changements climatiques et fournirait un moyen de fabriquer certains produits industriels de façon plus durable.
« Imaginez un monde où les gaz d’échappement de votre auto ou les émissions d’une usine pourraient être transformés par le soleil en un produit qui peut servir de combustible propre dans les véhicules ou de carburant dans les piles, ou qui peut être utilisé pour fabriquer du plastique, explique Hui Su, co-auteure principale de l’étude et boursière postdoctorale au Département de chimie de l’Université McGill. C’est exactement ce que ce nouveau procédé chimique permet de réaliser. »
En effet, l’équipe de recherche a réussi à transformer, sous l’action du soleil et en une seule réaction, le méthane et le dioxyde de carbone en méthanol vert et en monoxyde de carbone – deux produits d’une grande valeur pour les industries chimique et énergétique, selon les chercheurs.
Un phénomène naturel à l’origine d’une solution durable
Publiée dans la revue Nature Communications, l’étude décrit un nouveau mécanisme inspiré par la nature elle-même : il ressemble à la photosynthèse, qui permet aux plantes de convertir le dioxyde de carbone et l’eau en glucose et en oxygène, sous l’effet de la lumière du soleil.
Exposé aux rayons solaires, un mélange d’or, de palladium et de nitrure de gallium jouant le rôle de catalyseur déclenche une réaction : le dioxyde de carbone libère un atome d’oxygène, qui se lie à une molécule de méthane pour former du méthanol vert et un sous-produit, le monoxyde de carbone.
« Grâce à l’abondante énergie du soleil, on arrive essentiellement à recycler deux gaz à effet de serre en produits utiles. Contrairement à d’autres réactions chimiques, le procédé n’exige pas de produits forts et fonctionne à température ambiante », explique Chao-Jun Li, auteur principal de l’étude, professeur distingué James-McGill au Département de chimie de l’Université McGill et titulaire de la chaire de recherche du Canada en chimie verte.
« Cette innovation ouvre une voie prometteuse pour le Canada, qui vise à atteindre la carboneutralité d’ici 2050. Elle transforme un problème environnemental en solution pour un avenir plus durable », dit Jing-Tan Han, co-auteur principal de l’étude et doctorant au Département de chimie de l’Université McGill.