Ils ont converti le CO2 en méthane en utilisant la lumière du soleil.
2025/01/31 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Un chercheur de l’Université Publique de Navarre a développé une technique pour convertir le dioxyde de carbone en méthane en utilisant la lumière du soleil comme source d’énergie. Il s'agit d'un progrès important dans le domaine des technologies de piégeage, de stockage et d'utilisation du carbone. Ces technologies sont essentielles pour réduire les émissions dans les secteurs où la décarbonisation est particulièrement complexe, comme l'industrie du ciment, l'aviation ou le transport maritime et routier.
L'objectif de la thèse de doctorat du chercheur Mikel Imizcoz Aramburu était de tirer profit du CO₂ comme source de matière première et de carbone pour la synthèse de combustibles comme le méthane. Ce méthane peut être utilisé comme substitut neutre aux émissions de gaz naturel, puisque 83 à 97 % de ce combustible fossile est constitué de méthane, selon la mine. Ainsi, le méthane renouvelable pourrait être utilisé comme combustible dans les centrales thermiques et produire des émissions de carbone neutres : le CO₂ généré lors de la combustion est le même que celui qui a été capturé précédemment et utilisé comme matière première pour la synthèse du combustible.
Pour convertir les COs en CHs, Imizcoz a étudié la réaction de Sabatier. Ce processus a été mis en place pour la première fois en 1902, au cours duquel le dioxyde de carbone est combiné à l'hydrogène (H...) pour produire du méthane et de l'eau. Pour que ce méthane puisse être considéré comme un combustible propre, il faut que le CO-- soit extrait d'une source d'émission et que l'hydrogène soit issu de l'électrolyse de l'eau à partir d'énergie renouvelable.
La réaction de Sabatier nécessite l'utilisation d'un catalyseur en plus du dioxyde de carbone et de l'hydrogène pour faciliter l'interaction entre les molécules de gaz et accélérer la réaction chimique. De même, pour démarrer et maintenir la réaction, il est nécessaire de fournir de l'énergie au système.
« L’une des principales innovations de cette étude, lancée depuis le début, a été que la source d’énergie nécessaire pour démarrer et maintenir la réaction devait être, au moins en partie, la lumière du soleil », explique M. Imizcoz. Ainsi, le chercheur a travaillé avec la photo-thermo-catalyse. « Les photo-thermocatalyseurs utilisent toute l’énergie du soleil pour chauffer et provoquer l’excitation des électrons afin que les deux processus produisent une réaction chimique. »
Comme preuve du concept final, les catalyseurs, basés sur le ruthénium et le nickel, ont été exposés à la lumière du soleil concentrée pour créer la réaction de Sabatier. Ainsi, le méthane a été produit à partir de dioxyde de carbone sans apport d'énergie supplémentaire pour atteindre la température de réaction.
Quelques-uns des résultats de la thèse de doctorat de Mikel Imizcoz «Applied Catalysis B: Ils sont publiés dans la revue scientifique Environment and Energy.
