Existe-t-il une solution simple et économique pour capturer le CO2 dans l'air ?

Une équipe internationale de chercheurs, dont Phillip Milner, professeur assistant de chimie au College of Arts & Sciences de l'Université Cornell, et Alexander Forse de l'Université de Cambridge, a développé une méthode révolutionnaire pour capturer le dioxyde de carbone (CO2) directement de l'air.

Une méthode pionnière

Les scientifiques ont réussi à transformer du charbon actif, en un puissant absorbant de CO2. Ce charbon, doté de propriétés d'adsorption exceptionnelles, retient désormais efficacement le CO2 de l'air ambiant grâce à l'ajout d'ions.

Les chercheurs ont découvert que le charbon actif pouvait capturer le CO2 lorsqu'il était chargé avec des ions formant des liaisons réversibles avec le dioxyde de carbone. Ce "charbon éponge" chargé est non seulement plus efficace, mais également plus économe en énergie que les méthodes actuelles de capture de carbone, qui nécessitent souvent des températures élevées pouvant aller pouvant jusqu'à 900°C, et l'utilisation de gaz naturel.

Des résultats prometteurs

Les résultats sont très encourageants. L'étude publiée le 5 juin dans la revue Nature révèle que ce matériau chargé nécessite des températures beaucoup plus basses, entre 90 et 100°C, pour libérer le CO2 capturé. Par conséquent, le stockage devient envisageable, car ces températures peuvent être atteintes grâce à l'utilisation d'électricité renouvelable. Cette méthode de chauffage résistif, qui chauffe le matériau de l'intérieur, accélère le processus tout en réduisant la consommation d'énergie.

Les tests ont montré que le charbon activé chargé peut capturer efficacement le CO2 directement de l'air grâce au mécanisme de liaison des hydroxydes. Cette méthode ne nécessite pas l'utilisation de gaz naturel, ce qui réduit davantage son empreinte carbone.

Le charbon actif, couramment utilisé pour la purification de l'eau, présente désormais une capacité novatrice à capturer et retenir le CO2 de l'air.

En utilisant ce procédé, les chercheurs ont imprégné un tissu de charbon actif peu coûteux avec des ions hydroxydes. Ce tissu, fonctionnant comme une électrode de batterie, accumule des ions dans ses minuscules pores. Une fois chargé, le charbon est retiré, lavé et séché. Les tests ont démontré que ce charbon actif ainsi modifié peut capturer efficacement le CO2 directement de l'air grâce au mécanisme de liaison des hydroxydes.

Une réponse à l'urgence climatique

Capturer les émissions de carbone de l'atmosphère est une solution de dernier recours, mais compte tenu de l'urgence climatique, c'est une avenue à explorer, explique Alexander Forse, qui a dirigé la recherche.

Réduire les émissions de carbone est primordial, mais la suppression des gaz à effet de serre (GES) est également cruciale pour atteindre des émissions nettes nulles et limiter les effets les plus graves du changement climatique. Il est donc essentiel de maximiser nos efforts sur tous les fronts possibles.

Vers des applications diversifiées

Bien que cette technologie soit encore en développement, elle ouvre la voie à des applications bien au-delà de la capture du CO2. Les pores du charbon et les ions insérés peuvent être ajustés pour capturer une variété de molécules. Cette flexibilité pourrait révolutionner divers domaines, de la purification de l'air et de l'eau à la récupération de ressources précieuses.

Cependant, des défis subsistent. Les chercheurs travaillent actuellement à améliorer la capacité de capture de CO2 des matériaux, notamment en conditions humides où l'efficacité est réduite.

L'optimisation de ces matériaux est essentielle pour maximiser leur utilité industrielle.

Référence : Li, H., Zick, M. E., Trisukhon, T., Signorile, M., Liu, X., Eastmond, H., Sharma, S., Spreng, T. L., Taylor, J., Gittins, J. W., Farrow, C., Lim, S. A., Crocellà, V., Milner, P. J., & Forse, A. C. (2023). Capturing carbon dioxide from air with charged-sorbents. Nature.