Une poudre jaune inoffensive, créée en laboratoire, pourrait constituer une nouvelle façon de lutter contre la crise climatique en absorbant le carbone de l’air.
Selon les premiers tests, seulement une demi-livre de ce produit peut éliminer autant de dioxyde de carbone qu’un arbre. Une fois que le carbone est absorbé par la poudre, il peut être stocké en toute sécurité ou utilisé dans des processus industriels, comme la carbonisation de boissons.
« Cela résout vraiment un problème majeur dans le domaine technologique, et cela nous donne maintenant l’opportunité de le développer et de commencer à l’utiliser », déclare Omar Yaghi, chimiste à l’Université de Californie à Berkeley. Ce n’est pas le premier matériau à absorber du carbone, mais « c’est un bond en avant [of other compounds] en termes de durabilité du matériau ».
La poudre est connue comme une structure organique covalente, avec de fortes liaisons chimiques qui extraient les gaz de l’air. Le matériau est à la fois durable et poreux et peut être utilisé des centaines de fois, ce qui le rend supérieur aux autres matériaux utilisés pour le captage du carbone.
Yaghi travaille sur des matériaux similaires depuis des décennies. Cela fait partie d’un effort plus large visant à collecter de minuscules quantités de carbone de l’air, soit des centrales électriques, soit de l’air autour des villes. Les recherches de Yaghi avec Zihui Zhou, un étudiant diplômé de son laboratoire, et d’autres ont été publiées dans la revue Nature mois dernier.
En laboratoire, l’équipe de Yaghi a testé la nouvelle poudre et a découvert qu’elle pouvait absorber et libérer du carbone plus de 100 fois. Il se remplit de carbone en deux heures environ, puis doit être chauffé pour libérer le gaz avant de recommencer le processus. Il suffit d’une température d’environ 120F pour libérer le carbone ; cela en fait une amélioration par rapport aux autres méthodes, qui nécessitent une température beaucoup plus élevée.
Cette fonctionnalité signifie que les endroits qui produisent déjà de la chaleur supplémentaire – comme les usines ou les centrales électriques – pourraient l’utiliser pour libérer le gaz et recommencer le cycle. Le matériau pourrait être incorporé dans les systèmes de captage du carbone existants ou dans les technologies futures.
Yaghi dit qu’il pourrait imaginer un avenir dans lequel les gens construiraient de grandes usines utilisant ce matériau dans chaque ville d’un million d’habitants ou plus à travers le monde. Il envisage d’étendre l’utilisation de ce type de captage du carbone avec sa société Atoco, basée à Irvine, en Californie, et pense que la poudre peut être fabriquée en quantités de plusieurs tonnes en moins d’un an.
Shengqian Ma, un chimiste de l’Université du Nord du Texas qui n’a pas participé aux nouveaux travaux, affirme que cette technologie pourrait changer la donne. « L’un des défis de longue date du captage direct de l’air réside dans les températures de régénération élevées », dit-il, ajoutant que le nouveau matériau peut réduire considérablement l’énergie nécessaire pour utiliser le captage direct de l’air, ce qui le rend « très nouveau » et « très prometteur ».
« Nous devons réduire nos émissions de gaz à effet de serre, et nous devons le faire rapidement », déclare Farzan Kazemifar, ingénieur en mécanique à l’Université d’État de San Jose qui n’a pas participé à la nouvelle étude. « À court terme, le remplacement des grands émetteurs de dioxyde de carbone – comme les centrales électriques au charbon – par de l’électricité renouvelable offre la réduction la plus rapide des émissions. Cependant, à long terme, si les émissions ne diminuent pas au rythme souhaité ou si les effets du réchauffement climatique s’intensifient, nous devrons peut-être recourir à des technologies capables d’éliminer le dioxyde de carbone de l’atmosphère, et le captage direct de l’air en est une. de ces technologies. après la promotion de la newsletter
Pourtant, éliminer le carbone de l’air reste difficile et, comme pour toutes les premières études en laboratoire, le défi consiste à étendre le système aux études pilotes. La concentration de dioxyde de carbone, bien qu’elle soit en augmentation, s’élève désormais à environ 400 parties par million, soit 0,04 %. Cela signifie que toute technologie permettant de capter le gaz de l’air nécessite de déplacer d’énormes volumes d’air, ce qui nécessite une grande consommation d’électricité pour faire fonctionner les ventilateurs, explique Kazemifar. «Je pense que la forte intensité énergétique du processus constitue le principal défi de tous [direct air capture] technologies. »
Certains scientifiques craignent que les attentes à l’égard des systèmes de capture directe de l’air soient trop optimistes. Un groupe de scientifiques du MIT a récemment a écrit un article analyser les hypothèses de nombreux plans de stabilisation du climat et souligner les raisons pour lesquelles la capture directe de l’air peut être trop optimiste.
Ma souligne également qu’un défi majeur dans l’utilisation de cette approche pour lutter contre le changement climatique réside dans le coût élevé des matériaux utilisés pour créer des substances qui captent le carbone.
Pourtant, Yaghi affirme que ce matériau peut changer la façon dont nous abordons l’élimination du carbone. « C’est un projet sur lequel nous travaillons depuis 15 ans et qui vise essentiellement à résoudre certains des problèmes persistants », dit-il. « Cela ne nous donne aucune excuse maintenant [not] commencer à réfléchir plus sérieusement à l’élimination du dioxyde de carbone de l’air.