Des chercheurs du Karlsruhe Institute of Technology (KIT) et de l'Université de Toronto ont proposé une méthode permettant aux systèmes de climatisation et de ventilation de produire des carburants synthétiques à partir de dioxyde de carbone (CO 2 ) et de l'eau de l'air ambiant. Les usines compactes doivent séparer le CO 2 à partir de l'air ambiant directement dans les bâtiments et produisent des hydrocarbures synthétiques qui peuvent ensuite être utilisés comme huile synthétique renouvelable. L'équipe présente maintenant ce concept de « crowd oil » dans Communication Nature .

Pour prévenir les effets désastreux du changement climatique mondial, les émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine doivent être réduites à zéro au cours des trois prochaines décennies. Cela ressort clairement du rapport spécial actuel du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC). La transformation nécessaire pose un énorme défi à la communauté mondiale :des secteurs entiers tels que la production d'électricité, la mobilité et la gestion des bâtiments doivent être repensées. Dans tout futur système énergétique respectueux du climat, les sources d'énergie de synthèse pourraient représenter un élément essentiel. "Si nous utilisons l'énergie éolienne et solaire renouvelable ainsi que le dioxyde de carbone directement de l'air ambiant pour produire des carburants, de grandes quantités d'émissions de gaz à effet de serre peuvent être évitées, " déclare le professeur Roland Dittmeyer de l'Institute for Micro Process Engineering (IMVT) du KIT.

En raison de la faible teneur en CO 2 concentration dans l'air ambiant - aujourd'hui, la proportion est de 0,038 pour cent — de grandes quantités d'air doivent être traitées dans de grands systèmes de filtrage afin de produire des quantités importantes de sources d'énergie synthétiques. Une équipe de recherche dirigée par Dittmeyer et le professeur Geoffrey Ozin de l'Université de Toronto (UoT) au Canada propose désormais de décentraliser la production de sources d'énergie de synthèse à l'avenir et de les relier aux systèmes de ventilation et de climatisation existants dans les bâtiments. Selon le professeur Dittmeyer, les technologies nécessaires sont pour l'essentiel disponibles, et l'intégration thermique et matérielle des différentes étapes du processus devrait permettre un niveau élevé d'utilisation du carbone et une efficacité énergétique élevée.

« Nous voulons utiliser les synergies entre la technologie de ventilation et de climatisation d'une part, et la technologie de l'énergie et du chauffage d'autre part, pour réduire les coûts et les pertes d'énergie en synthèse. En outre, Le « crowd oil » pourrait mobiliser de nombreux nouveaux acteurs pour la transition énergétique. Les systèmes photovoltaïques privés ont montré à quel point cela peut fonctionner. » Cependant, la conversion du CO 2 nécessiterait de grandes quantités d'énergie électrique pour produire de l'hydrogène ou du gaz de synthèse. Cette électricité doit être du CO 2 -libre, c'est à dire., il ne doit pas provenir de sources fossiles. « Une expansion accélérée de la production d'énergie renouvelable, notamment grâce au photovoltaïque intégré au bâtiment, est donc nécessaire, " dit Dittmeyer.

Dans une publication conjointe dans la revue Communication Nature , les scientifiques dirigés par Roland Dittmeyer du KIT et Geoffrey Ozin de l'UoT utilisent des analyses quantitatives d'immeubles de bureaux, supermarchés et maisons économes en énergie pour démontrer le CO 2 potentiel d'économie de leur vision d'usines de conversion décentralisées couplées à des infrastructures de construction. Ils estiment qu'une proportion importante des combustibles fossiles utilisés pour la mobilité en Allemagne pourrait être remplacée par du « crowd oil ». Selon les calculs de l'équipe, par exemple, la quantité de CO 2 qui pourraient potentiellement être captées dans les systèmes de ventilation des quelque 25, 000 supermarchés des trois plus grands détaillants alimentaires d'Allemagne suffiraient à eux seuls à couvrir environ 30 pour cent de la demande de kérosène de l'Allemagne ou environ huit pour cent de sa demande de diesel. En outre, les sources d'énergie produites pourraient être utilisées dans l'industrie chimique comme briques de synthèse universelles.

L'équipe peut s'appuyer sur des investigations préliminaires des différentes étapes du processus et des simulations de processus, entre autres du projet Kopernikus P2X du ministère fédéral de l'Éducation et de la Recherche. Sur cette base, les scientifiques s'attendent à une efficacité énergétique, c'est-à-dire la proportion d'énergie électrique utilisée qui peut être convertie en énergie chimique, de l'ordre de 50 à 60 %. En outre, ils s'attendent à une efficacité carbone, c'est-à-dire la proportion d'atomes de carbone usés trouvés dans le combustible produit, allant d'environ 90 à près de 100 %. Afin de confirmer ces résultats de simulation, Les chercheurs de l'IMVT et les partenaires du projet mettent actuellement en place le processus entièrement intégré au KIT, avec un CO prévu 2 chiffre d'affaires de 1,25 kilogramme par heure.

À la fois, cependant, les scientifiques ont découvert que le concept proposé, même s'il était introduit dans toute l'Allemagne, ne serait pas en mesure de répondre pleinement à la demande actuelle de produits pétroliers bruts. Réduire la demande de carburants liquides, par exemple à travers de nouveaux concepts de mobilité et l'expansion des transports publics locaux, reste une nécessité. Bien que les composants de la technologie proposée, comme les usines de CO 2 captage et synthèse de sources d'énergie, sont déjà disponibles dans le commerce dans certains cas, les chercheurs estiment que d'importants efforts de recherche et développement et une adaptation des conditions-cadres juridiques et sociales sont encore nécessaires pour mettre cette vision en pratique.