Des chercheurs de l'Université Monash et de l'Université d'Hokkaido ont développé une méthode qui convertit le dioxyde de carbone en un carburant diesel et a le potentiel de produire une alternative de carburant liquide à zéro net pour alimenter les voitures de manière plus durable.

Lorsque le dioxyde de carbone (CO 2 ) est ajouté au processus de fabrication de la production de carburant, il a la capacité de produire des carburants qui réduisent ou inversent le CO net 2 émissions. Lorsque l'hydrogène nécessaire à ce processus est fourni par électrolyse de l'eau à énergie solaire, l'ensemble du processus devient entièrement renouvelable. Le résultat final est un carburant à émission nette de carbone zéro.

La transition vers des ressources énergétiques 100 % renouvelables est essentielle pour atténuer les émissions de gaz à effet de serre dues à l'utilisation de combustibles fossiles au cours du siècle dernier. La recherche, qui a été récemment publié dans le Journal de chimie énergétique, offre une alternative au carburant diesel qui a la capacité d'être appliquée partout dans le monde.

Professeur agrégé Akshat Tanksale, du Département de génie chimique et biologique de l'Université Monash, dit OME (éthers d'oxyméthylène), font partie d'un certain nombre de carburants alternatifs qui attirent de plus en plus l'attention pour leurs propriétés d'émission nette de carbone zéro.

"L'OME est un mélange diesel ou un carburant de substitution pour lequel nous rapportons le meilleur rendement au meilleur de nos connaissances partout dans le monde, et lorsqu'il est couplé avec de l'hydrogène vert, le procédé de fabrication que nous proposons peut fournir du carburant liquide net-zéro, " a déclaré le professeur agrégé Tanksale, auteur principal de cette étude.

Diméthoxyméthane (DMM), qui est un mélange de carburant diesel et la forme la plus simple d'un OME, est actuellement à l'étude avec un grand intérêt en raison de ses propriétés de carburant uniques. Commercialement, il peut être produit via un processus en deux étapes d'oxydation du méthanol pour fabriquer du formaldéhyde, suivi d'un couplage avec du méthanol. Cependant, actuellement, le méthanol et le formaldéhyde sont tous deux produits à partir du gaz naturel.

Dans la méthode développée par Monash, gaz carbonique, l'hydrogène et le méthanol sont utilisés comme matière première pour produire du DMM dans un seul réacteur. L'équipe a développé un nouveau catalyseur à base de nanoparticules de ruthénium qui rendent cette réaction possible. Un avantage supplémentaire est que cette réaction a lieu à des températures beaucoup plus basses que les méthodes conventionnelles de production de méthanol et de formaldéhyde, ce qui le rend nettement plus économe en énergie. Les ingénieurs de Monash travaillent également sur une méthode de synthèse du méthanol à partir de dioxyde de carbone et d'hydrogène, fermer la boucle du carbone aux énergies renouvelables uniquement.

« Le recyclage des déchets de dioxyde de carbone en OME est un moyen prometteur de produire du carburant avec une empreinte carbone nettement inférieure. Nous sommes heureux d'avoir pu collaborer avec l'équipe de Monash pour mieux comprendre le rôle des catalyseurs dans ce travail de pointe, " a déclaré le Dr Abhijit Shrotri, Institut de Catalyse, Université d'Hokkaido.

Le projet a récemment reçu un financement pour d'autres recherches sur l'industrialisation et la mise à l'échelle de ce catalyseur et de ce procédé de pointe par la Hindustan Petroleum Corporation Limited (HPCL), Inde. Ce travail rapprochera les carburants liquides à zéro net de la réalité.

"CO 2 la valorisation en carburants est l'une des principales voies pour atteindre le zéro net à l'avenir et les chercheurs explorent des processus efficaces pour cette conversion. Nous nous concentrons actuellement sur plusieurs CO 2 technologies de conversion pour le développement de catalyseurs et de procédés industriellement évolutifs. Notre collaboration avec l'Université Monash pour développer et augmenter la production d'OME à partir de CO 2 contribuera certainement au développement d'un processus pour le CO 2 la conversion en carburants qui s'avère nécessaire dans le climat actuel, " a déclaré le Dr G Valavarasu de HPCL.

"Dans cette étude, nous avons développé une structure de pores unique qui pourrait synthétiser de grosses molécules comme le DMM. La taille des particules de ruthénium, ainsi que la taille des pores et l'acidité du catalyseur, est extrêmement important pour que cette réaction ait lieu. En contrôlant précisément ces paramètres, nous avons pu obtenir le rendement le plus élevé de DMM rapporté dans la littérature, " a déclaré le Dr Waqar Ahmad, qui a récemment terminé son doctorat. sur ce projet.