Stockage ultrarapide du CO2 : quel est ce catalyseur naturel secret ?

Une avancée prometteuse permet de lutter efficacement contre le changement climatique. Des chercheurs de l'Université du Texas ont découvert que stocker le CO2 six fois plus vite et sans produits chimiques nocifs est possible grâce à l'utilisation d'un catalyseur naturel.

Les chercheurs ont découvert que les hydrates de CO2, des matériaux semblables à de la glace, peuvent stocker ce gaz de manière stable au fond des océans.
Les chercheurs ont découvert que les hydrates de CO2, des matériaux semblables à de la glace, peuvent stocker ce gaz à effet de serre de manière stable au fond des océans.

Pour maintenir notre planète habitable, nous devons réduire drastiquement nos émissions de CO2 et envisager des solutions pour capturer et stocker ce gaz à effet de serre. Une équipe de chercheurs de l'Université du Texas aux États-Unis, a mis au point une méthode révolutionnaire de stockage du CO2 utilisant un catalyseur naturel.

Ce procédé promet non seulement une efficacité accrue mais aussi une approche plus respectueuse de l'environnement.

La magie du magnésium

Traditionnellement, le stockage du CO2 se fait dans des réservoirs souterrains. Toutefois, cette méthode comporte des risques significatifs, comme des fuites de gaz, la contamination des eaux souterraines, et des risques sismiques liés à l'injection du gaz. De plus, ces réservoirs nécessitent des conditions géologiques spécifiques, ce qui limite leur implantation.

Les chercheurs ont découvert que les hydrates de CO2, des matériaux semblables à de la glace, peuvent stocker ce gaz de manière stable au fond des océans.

La récente étude, publiée dans la revue ACS Sustainable Chemistry & Engineering, détaille une technique novatrice de formation ultrarapide de ces hydrates sans recourir à des produits chimiques conventionnels ou à des agitations mécaniques complexes.

L’ingrédient secret de cette avancée ? Le magnésium. En introduisant du CO2 dans de l'eau en présence de magnésium, les chercheurs ont observé une accélération spectaculaire du processus de formation des hydrates. Cette approche permet de renouveler continuellement l'interface gaz-eau-hydrate, augmentant ainsi considérablement le taux de croissance des hydrates.

Avantages techno-économiques

Les chercheurs ont réalisé cette étude dans un système ouvert avec un flux constant de CO2. Ils ont quantifié la vitesse de séquestration du CO2 et les paramètres influençant la formation des hydrates, comme la pression, le débit de CO2, et la composition de l'eau.

Les résultats sont frappants : le taux de séquestration est de 1276,5 g/h/L/MPa, soit six fois supérieur aux meilleures techniques précédemment connues.

Un des aspects les plus impressionnants de cette découverte est sa compatibilité avec l'eau de mer, ce qui élimine la nécessité d'un dessalement coûteux et rend le procédé plus économique et viable à grande échelle. La capacité à utiliser de l'eau salée est une avancée majeure, car elle permet d'exploiter les vastes ressources océaniques pour le stockage du CO2. Les conditions y sont stables, réduisant le risque de décomposition.

Au-delà du stockage de CO2

Mais les bénéfices de cette découverte ne s'arrêtent pas là. Les chercheurs soulignent que la formation ultrarapide d'hydrates pourrait révolutionner d'autres domaines. Par exemple, elle pourrait être utilisée pour le dessalement de l'eau de mer, la séparation des gaz, et même le stockage d'autres types de gaz.

En somme, cette nouvelle technologie promet des améliorations substantielles dans différents domaines industriels, avec des effets économiques considérables à la clé.

Vers une commercialisation et une adoption à grande échelle ?

Cette avancée constitue une solution viable pour lutter contre le réchauffement climatique et ses effets dévastateurs. La combinaison de rapidité, d'efficacité et de compatibilité avec l'environnement naturel fait de cette technique une candidate sérieuse pour le stockage à grande échelle du CO2.

Fort de ces résultats prometteurs, l'équipe de recherche a déposé deux demandes de brevets et envisage de créer une start-up pour commercialiser cette technologie. Cette initiative pourrait transformer notre approche de la gestion du CO2 et offrir des solutions durables à de nombreux défis environnementaux et industriels.

Références : Bhati, A., Hamalian, M., Acharya, P. V., & Bahadur, V. (2024). Ultrafast formation of carbon dioxide hydrate foam for carbon sequestration. American Chemical Society Sustainable Chemistry & Engineering, https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.4c03809

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