La bataille contre le réchauffement de la planète représente l’un des défis majeurs de notre époque. Parallèlement, trouver de nouvelles solutions pour diminuer la pollution reste une priorité absolue. Le dioxyde de carbone (CO₂), souvent pointé du doigt pour le réchauffement climatique, se retrouve au cœur des préoccupations. Des chercheurs viennent d’atteindre un tournant en mettant au point un procédé innovant qui transforme ce gaz nocif en précieuses sources d’énergie.
Un coup d’union international pour une idée qui détonne
Des équipes venues de l‘Université de Tohoku, de l’Université de Hokkaido, d’AZUL Energy, Inc., du MIT et d’Harvard ont décidé de s’associer pour élaborer un procédé simplifié qui convertit le CO₂ en monoxyde de carbone (CO). Ce travail d’équipe international a permis de mettre au point un procédé non seulement efficace mais aussi rapide, réduisant le temps nécessaire à cette transformation de 24 heures à seulement 15 minutes.
Le monoxyde de carbone obtenu sert de base pour fabriquer des carburants synthétiques (c’est-à-dire des carburants créés en laboratoire). Dans le même temps, une autre avancée a vu le jour avec la conversion du CO₂ en formiate, un combustible solide facile à stocker et non toxique. Pour y parvenir, on commence par capter le CO₂ provenant de sources concentrées à l’aide d’une solution alcaline, avant de le transformer par voie électrochimique en formiate liquide.
Une approche innovante qui fait la différence
Ce procédé ingénieux repose sur l’utilisation de phthalocyanines (Pc) sans métal (H₂Pc) ainsi que celles associées à divers métaux comme le fer (FePc), le cobalt (CoPc), le nickel (NiPc) et le cuivre (CuPc). Parmi ces catalyseurs, le CoPc s’est révélé être le plus performant pour convertir le CO₂ en CO. Liu Tengyi, chercheur au WPI-AIMR de l’Université de Tohoku, insiste sur le fait que ce catalyseur dépasse les seuils industriels en termes de taux de réaction et de stabilité.
La technique consiste également à pulvériser ces catalyseurs sur des électrodes de diffusion gazeuse, ce qui permet d’optimiser le processus tout en assurant une performance fiable sous une densité de courant élevée pendant plusieurs heures. Par ailleurs, la base de données DigCat a confirmé que le CoPc surpasse les catalyseurs précédents (ce qui booste la transformation du CO₂).
Des résultats qui laissent entrevoir un futur énergétique différent
Les tests en laboratoire ont donné des résultats renversants. Non seulement le procédé répond aux exigences industrielles actuelles, mais il ouvre aussi la voie à une mise en pratique à grande échelle. Grâce à une analyse structurelle réalisée par radiation synchrotron au NanoTerasu, on a pu observer un transfert d’électrons très efficace, rendant cette conversion particulièrement rapide.
Cette technologie offre un potentiel considérable pour la capture et l’utilisation du dioxyde de carbone (CCU), en fournissant une solution intéressante pour améliorer les performances énergétiques tout en diminuant les coûts liés au CO₂, contribuant ainsi à une énergie durable.
Des perspectives pour le passage à l’échelle industrielle
Les horizons ne manquent pas avec cette innovation. Les chercheurs envisagent déjà de l’appliquer à grande échelle afin de fournir chaleur et électricité tout en participant activement aux objectifs mondiaux de neutralité carbone. La publication détaillée de ces travaux dans le journal Advanced Science le 4 avril 2025 constitue une étape marquante dans cette démarche environnementale.
