Nouvelle technologie : le CO2 transformé en méthane à 99,3% ?
Transformer le dioxyde de carbone (CO2) en méthane de manière efficace est désormais possible grâce à une équipe de chercheurs en Corée du Sud.
Découvrez cette percée scientifique majeure dans cet article.
La lutte contre le changement climatique nécessite des solutions innovantes pour réduire les gaz à effet de serre (GES). Parmi ces gaz, le dioxyde de carbone (CO2) est l'un des plus préoccupants.
Bonne nouvelle : une équipe de chercheurs du Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST), en Corée du Sud vient de réaliser une avancée spectaculaire : une technologie capable de convertir le CO2 en méthane (CH4) avec un taux de conversion de 99,3 %.
Technologie de pointe : le photocatalyseur TiO2-CdSe
Le professeur In Soo-il du DGIST et son équipe ont mis au point une technologie utilisant la photocatalyse pour transformer le CO2 en substances utiles grâce à la lumière solaire et à l'eau.
Pour mieux comprendre, la catalyse est un processus qui utilise une substance spéciale appelée catalyseur comme un accélérateur de réactions chimiques. Ce dernier n'est pas consommé par la réaction, ce qui signifie qu’il peut être utilisé à plusieurs reprises. Dans le cas de la photocatalyse, le catalyseur active la réaction grâce à l’énergie lumineuse.
Le photocatalyseur conçu par les scientifiques sud-coréens est composé de séléniure de cadmium (CdSe) et de dioxyde de titane amorphe (TiO2). Ce choix des matériaux est stratégique : le CdSe absorbe efficacement la lumière visible et infrarouge, tandis que le TiO2 amorphe offre une structure désordonnée permettant un transfert de charge plus stable et augmentant ainsi le nombre de sites actifs.
Ces sites sont des zones spécifiques sur la surface du catalyseur, où les réactions chimiques se produisent. L'efficacité du catalyseur est directement proportionnelle au nombre de sites actifs, déterminant ainsi sa capacité à traiter simultanément une plus grande quantité de CO2.
Ce nouveau photocatalyseur se régénère rapidement à température ambiante avec de l'oxygène, une caractéristique unique le distinguant des photocatalyseurs traditionnels nécessitant de la chaleur pour se régénérer.
Ces caractéristiques sont essentielles pour une conversion efficace du CO2. De plus, les sites actifs en Ti3+ sur la surface amorphe du TiO2 jouent un rôle essentiel en favorisant l'adsorption du CO2 et son passage à l'état réactif.
Conversion presque parfaite
Lors des tests, le photocatalyseur TiO2-CdSe a montré une performance exceptionnelle, atteignant un taux de conversion de 99,3 % après six heures de photoréaction continue.
Cette efficacité ouvre des perspectives fascinantes pour une application à grande échelle et pourrait bien révolutionner notre approche de la réduction des émissions de CO2 et de la production d'énergies renouvelables.
Ce projet est soutenu par des programmes de recherche en Corée du Sud et en Chine, sous l'égide du Ministère des Sciences et des TIC. Cet appui international souligne l'importance et le potentiel de cette technologie révolutionnaire dans la lutte contre le réchauffement climatique.
La découverte de l'équipe du DGIST représente un pas de géant vers une solution durable car elle permet non seulement de réduire les concentrations de CO2 dans l'atmosphère, mais aussi de produire du méthane, potentiellement utilisable comme biogaz, une source d'énergie verte.
Cette percée scientifique ouvre la voie à des applications industrielles potentielles. Il reste à voir comment cette technologie se développera et sera intégrée dans nos efforts globaux pour préserver la planète, mais les premiers résultats sont indéniablement prometteurs.
Références : Powar, N. S., Kim, S., Lee, J., Gong, E., Hiragond, C. B., Kim, D., ... & In, S. I. (2024). Unravelling the effect of Ti3+/Ti4+ active sites dynamic on reaction pathways in direct gas-solid-phase CO2 photoreduction. Applied Catalysis B: Environment and Energy, 352, 124006.