Le dioxyde de carbone est le principal contributeur aux émissions de gaz à effet de serre, responsables du réchauffement climatique et du changement climatique. Captage direct du CO2 dans l'air est une des solutions proposées pour réduire sa concentration dans l'atmosphère, mais combiner ce procédé avec sa récupération et sa transformation en produits à valeur ajoutée est très complexe et nécessite une interaction finement équilibrée entre cet élément et les adsorbants qui permettent sa capture. et conversion en produits à valeur ajoutée.
Une équipe de recherche de l'Université Jaume I de Castelló a démontré une nouvelle méthodologie qui combine la capture directe du CO2 de l'air et sa conversion efficace et sélective en carbonates cycliques sans utiliser d'époxydes comme substrats (ce qui est précieux du point de vue de la sécurité car les époxydes sont potentiellement explosifs).
Le système utilise des sels organiques commerciaux à faible coût et sans métaux. Les conditions de réaction modérées utilisées (à température ambiante ou jusqu'à 40 °C) et la variété des substrats utilisés démontrent la polyvalence de la méthodologie proposée. Les résultats sont publiés dans la revue ACS Sustainable Chemistry &Engineering .
"Le gros problème et la grande difficulté de cette méthode, explique la chercheuse Marcileia Zanatta, c'est que le CO2 dans l'air est à une concentration très faible, environ 0,04%, ce qui signifie que la réaction de capture est très lente et que sa transformation en un autre produit nécessite des conditions très drastiques. " Dans le système développé à l'université publique de Castelló, " nous avons réussi pour le capturer en 16 heures, ce qui est un rythme considérablement plus rapide que les 40 heures environ rapportées dans la littérature", déclare le scientifique.
Le développement d'un matériau unique qui combine les capacités catalytiques et de sorption pour fonctionner simultanément dans les deux environnements CO2 la capture et la conversion constituent un défi très attrayant mais complexe. Dans ce cas, un processus séquentiel a été démontré, où le CO2 est d’abord capté sous forme de bicarbonate puis transformé en carbonates cycliques. La simplicité et le faible coût associés au CO2 La capture, combinée à l'efficacité du processus de transformation, ouvrent la porte à un large éventail de méthodologies de capture directe de l'air et de processus de conversion (DACC).
L'utilisation de substrats à base de biomasse (qui sont également moins chers que les époxydes), le dioxyde de carbone capturé directement dans l'air et un adsorbant bon marché et disponible dans le commerce "rendent cette méthodologie très avantageuse et attrayante pour développer des voies chimiques de synthèse durables pour générer des carbonates cycliques". dit le chercheur Víctor Sans, "et cela représente une approche d'économie durable et circulaire pour le captage et la valorisation des gaz à effet de serre". Sans affirme que "capter et transformer le dioxyde de carbone avec un seul système a été un défi scientifique, mais nous avons réussi à créer un pont entre les deux."
La production de carbonates cycliques à partir de CO2 est très intéressant du point de vue de la durabilité, car il est pleinement efficace du point de vue atomique, c'est-à-dire que le produit final incorpore tous les matériaux impliqués dans le processus, sans créer de sous-produits. Les carbonates cycliques sont des produits chimiques industriels importants avec diverses applications :solvants respectueux de l'environnement, batteries lithium-ion, peintures et revêtements, résines, précurseurs de matériaux polymères et traitement des polymères en chimie fine.
Plus d'informations : Marcileia Zanatta et al, Capture directe de l'air et conversion intégrée du dioxyde de carbone en carbonates cycliques avec des sels organiques basiques, ACS Sustainable Chemistry &Engineering (2023). DOI : 10.1021/acssuschemeng.3c00890
Informations sur le journal : ACS Chimie et ingénierie durables
Fourni par Asociacion RUVID
