Les émissions de dioxyde de carbone pourraient être facilement transformées en produits utiles grâce à une nouvelle technologie qui les réduit à des éléments de base de type Lego
Le développement de nouvelles technologies capables de capter le dioxyde de carbone des émissions des centrales électriques et de le convertir en produits utiles est un immense domaine de recherche qui offre toutes sortes de possibilités (il existe même un XPrize de 20 millions de dollars consacré à ces efforts). Les scientifiques australiens affirment aujourd’hui avoir mis au point une nouvelle technique qui convertit le CO2 en simples éléments chimiques qu’ils comparent au Lego, qui peuvent ensuite être transformés en produits tels que des carburants synthétiques et des plastiques.
Les travaux ont été menés à l’École d’ingénierie chimique de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud, l’équipe ayant pour objectif d’utiliser le CO2 comme un moyen plus écologique de produire du gaz de synthèse. Généralement fabriqué à partir de gaz naturel, le gaz de synthèse est chimiquement polyvalent et peut être utilisé pour fabriquer toute une série de combustibles et de matériaux. En utilisant le dioxyde de carbone résiduel comme point de départ, les scientifiques espéraient trouver un moyen de production moins coûteux et plus évolutif, tout en réduisant les émissions.
La percée commence avec les nanoparticules d’oxyde de zinc, qui agissent comme un catalyseur pour une nouvelle réaction chimique efficace. Ces nanoparticules sont créées en exposant l’oxyde de zinc à une flamme ouverte brûlant à 2 000 °C dans une technique appelée pyrolyse par pulvérisation de flamme. Lorsque le dioxyde de carbone est mélangé aux nanoparticules d’oxyde de zinc résultantes à l’intérieur d’un électrolyseur, l’équipe a découvert qu’elle pouvait réduire le gaz à effet de serre en un mélange d’hydrogène et de monoxyde de carbone connu sous le nom de gaz de synthèse.
« Le gaz de synthèse est souvent considéré comme l’équivalent chimique du Lego car les deux éléments constitutifs – l’hydrogène et le monoxyde de carbone – peuvent être utilisés dans des proportions différentes pour fabriquer des choses comme le diesel, le méthanol, l’alcool ou les plastiques, le tout synthétique, qui sont des précurseurs industriels très importants », explique le Dr Lovell. « Donc, ce que nous faisons essentiellement, c’est convertir le CO2 en ces précurseurs qui peuvent être utilisés pour fabriquer tous ces produits chimiques industriels vitaux ».
Selon les chercheurs, le processus de combustion des particules pourrait être modifié pour produire différents mélanges de gaz de synthèse, en fonction du produit final souhaité. Un rapport de un pour un entre le monoxyde de carbone et l’hydrogène, par exemple, conviendrait parfaitement pour le carburant, tandis qu’un rapport de quatre pour un serait préférable pour la production de plastiques.
Ce qui est si prometteur dans cette technique aux yeux de l’équipe, c’est l’efficacité du système de flamme pour réduire le dioxyde de carbone en éléments constitutifs du gaz de synthèse, ce qui peut être réalisé en 10 minutes. Les chercheurs affirment qu’il reste du chemin à parcourir avant que la technique ne soit étendue aux émissions des centrales électriques, mais ils sont très optimistes quant aux possibilités.
« L’idée est que nous pouvons prendre une source ponctuelle de CO2, telle qu’une centrale électrique au charbon, une centrale électrique au gaz, ou même une mine de gaz naturel où l’on libère une énorme quantité de CO2 pur et nous pouvons essentiellement adapter cette technologie à l’arrière de ces centrales », explique le Dr Lovell. « Vous pourriez alors capturer le CO2 produit et le convertir en quelque chose d’extrêmement précieux pour l’industrie. »
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202001381
