Les scientifiques ont créé une "feuille artificielle" pour lutter contre le changement climatique en convertissant à peu de frais le dioxyde de carbone nocif (CO2) en un carburant alternatif utile.

La nouvelle technologie, décrit dans un article publié aujourd'hui dans la revue Énergie naturelle , a été inspiré par la façon dont les plantes utilisent l'énergie du soleil pour transformer le dioxyde de carbone en nourriture.

"Nous l'appelons une feuille artificielle car elle imite de vraies feuilles et le processus de photosynthèse, " dit Yimin Wu, professeur de génie à l'Université de Waterloo qui a dirigé la recherche. "Une feuille produit du glucose et de l'oxygène. Nous produisons du méthanol et de l'oxygène."

Faire du méthanol à partir de dioxyde de carbone, le principal contributeur au réchauffement climatique, permettrait à la fois de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de remplacer les combustibles fossiles qui les créent.

La clé du processus est un bon marché, poudre rouge optimisée appelée oxyde cuivreux.

Conçu pour avoir autant de particules à huit côtés que possible, la poudre est créée par une réaction chimique lorsque quatre substances-glucose, acétate de cuivre, l'hydroxyde de sodium et le dodécyl sulfate de sodium sont ajoutés à de l'eau qui a été chauffée à une température particulière.

La poudre sert alors de catalyseur, ou déclencher, pour une autre réaction chimique lorsqu'il est mélangé avec de l'eau dans laquelle du dioxyde de carbone est soufflé et un faisceau de lumière blanche est dirigé avec un simulateur solaire.

"C'est la réaction chimique que nous avons découverte, " dit Wu, qui travaille sur le projet depuis 2015. "Personne n'a fait ça avant."

La réaction produit de l'oxygène, comme dans la photosynthèse, tout en convertissant également le dioxyde de carbone dans la solution eau-poudre en méthanol. Le méthanol est recueilli au fur et à mesure qu'il s'évapore lorsque la solution est chauffée.

Les prochaines étapes de la recherche comprennent l'augmentation du rendement en méthanol et la commercialisation du procédé breveté pour convertir le dioxyde de carbone collecté à partir des principales sources de gaz à effet de serre telles que les centrales électriques, véhicules et forage pétrolier.

"Je suis extrêmement enthousiasmé par le potentiel de cette découverte pour changer la donne, " dit Wu, professeur de génie mécanique et mécatronique, et membre du Waterloo Institute for Nanotechnology. "Le changement climatique est un problème urgent et nous pouvons aider à réduire les émissions de CO2 tout en créant un carburant alternatif."

Wu a collaboré au papier, Sites actifs dépendants des facettes d'un photocatalyseur à particule unique de Cu2O pour la réduction du CO2 en méthanol, avec Tijana Rajh et d'autres chercheurs de l'Argonne National Laboratory dans l'Illinois, ainsi que des scientifiques de la California State University, Northridge, et l'Université de la ville de Hong Kong.