A gauche :un schéma montrant les composants clés du réacteur et le mécanisme de travail. À droite :une image du CO2 pile, qui est une démonstration des réacteurs commerciaux. Crédit :Dr Zhongwei Chen, professeur de génie chimique à l'Université de Waterloo
Une nouvelle technologie développée à l'Université de Waterloo pourrait faire une différence significative dans la lutte contre le changement climatique en convertissant à moindre coût le dioxyde de carbone nocif (CO2 ) en carburants et autres produits chimiques de valeur à l'échelle industrielle.
Décrit dans une étude publiée aujourd'hui dans la revue Nature Energy , le système produit 10 fois plus de monoxyde de carbone (CO), qui peut être utilisé pour fabriquer de l'éthanol, du méthane et d'autres substances souhaitables, que les technologies existantes à petite échelle, désormais limitées aux tests en laboratoire.
Ses cellules individuelles peuvent également être empilées pour former des réacteurs de n'importe quelle taille, faisant de la technologie une solution personnalisable et économiquement viable qui pourrait être installée directement sur site, par exemple, dans des usines avec du CO2 émissions.
"Il s'agit d'un pont essentiel pour connecter le CO2 technologie de laboratoire aux applications industrielles », a déclaré le Dr Zhongwei Chen, professeur de génie chimique à Waterloo. « Sans cela, il est très difficile d'utiliser commercialement les technologies basées sur les matériaux, car elles sont tout simplement trop chères. »
Le système comprend des dispositifs connus sous le nom d'électrolyseurs qui convertissent le CO2 , un gaz à effet de serre majeur produit par la combustion de combustibles fossiles, en CO en utilisant l'eau et l'électricité.
Les électrolyseurs développés par les chercheurs ont de nouvelles électrodes et un nouveau type d'électrolyte à base de liquide, qui est saturé de CO2 et a traversé les dispositifs pour être converti en CO via une réaction électrochimique.
Leurs électrolyseurs sont essentiellement des cellules de 10 cm sur 10 cm, plusieurs fois plus grandes que les appareils existants, qui peuvent être empilés et configurés dans des réacteurs de n'importe quelle taille.
"Il s'agit d'un tout nouveau modèle pour un CO2 réacteur", a déclaré Chen, titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur les matériaux avancés pour l'énergie propre. "Cela rend l'ensemble du processus économiquement viable pour l'industrialisation et peut être personnalisé pour répondre à des exigences spécifiques."
Les chercheurs envisagent des réacteurs sur site dans des centrales électriques et des usines au charbon, peut-être de la taille d'une maison ou plus, qui seraient directement alimentés en CO2 émissions, réduisant encore les coûts en éliminant le besoin de capturer et de collecter le CO2 d'abord.
Ils élaborent également des plans pour alimenter les réacteurs avec des sources d'énergie renouvelables sur place telles que des panneaux solaires, contribuant ainsi aux avantages environnementaux.
"Je suis enthousiasmé par le potentiel de cette technologie", a déclaré Chen. "Si nous voulons vraiment faire une différence en réduisant les émissions, nous devons nous concentrer sur la réduction des coûts pour le rendre abordable." La poudre pourrait aider à réduire les émissions de CO2
