Panneaux solaires et éoliennes à l'extérieur de Palm Springs, Californie. Le CO2 capté pourrait être converti en d'autres molécules pour créer des carburants permettant de stocker l'énergie générée par les éoliennes et les panneaux solaires. Connie J. Spinardi/Moment Editorial/Getty Images Étant donné que 70 pour cent de la demande mondiale d'énergie est satisfaite par la combustion de combustibles fossiles tels que le charbon et le gaz naturel, il n'est pas surprenant que nous pompions d'énormes quantités de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, un chiffre étonnant de 35,8 milliards de tonnes (32,5 milliards de tonnes métriques) en 2017, selon l'Agence internationale de l'énergie.
Mais même avec des sources d'énergie propres telles que l'énergie éolienne et solaire qui augmentent rapidement à travers la planète, nous continuerons probablement à utiliser des combustibles fossiles dans un avenir prévisible. C'est pourquoi beaucoup se tournent vers la technologie de capture du carbone pour les centrales électriques comme moyen de réduire les émissions. La centrale de Petra Nova près de Houston, actuellement la plus grande installation de capture de carbone post-combustion au monde, conservé plus d'un million de tonnes (907, 000 tonnes métriques) de carbone dans l'atmosphère au cours des neuf premiers mois suivant sa mise en ligne en janvier 2017.
Mais cela conduit à une autre question. Que fait-on de tout ce dioxyde de carbone ? Le stocker sous terre est une option. Mais dans un article publié le 29 mars, 2018 dans la revue scientifique Joule, un groupe de scientifiques canadiens et américains décrivent une solution encore plus intrigante. Le CO2 capté pourrait être converti en d'autres molécules pour créer des carburants pour stocker l'énergie générée par les éoliennes ou les panneaux solaires, ainsi que pour fournir des matières premières pour fabriquer du plastique et d'autres produits.
"Considérez cela comme une forme de photosynthèse artificielle, " Phil De Luna, un candidat au doctorat en génie des sciences des matériaux à l'Université de Toronto et l'un des auteurs de l'article, explique. "Les plantes prennent du CO2, de la lumière du soleil et de l'eau et fabriquent des sucres et d'autres choses dont elles ont besoin pour vivre. Nous prenons de l'énergie et du CO2 et les convertissons en choses que nous pouvons utiliser."
Selon De Luna, convertir l'excès de CO2 en carburant comme moyen de stockage résoudrait l'un des problèmes d'intermittence des énergies renouvelables, c'est-à-dire le creux de sortie qui se produit lorsque le soleil passe derrière les nuages ou que le vent cesse de souffler. Et sous forme liquide, elle serait également plus facile à transporter que l'énergie stockée dans des charges lourdes, piles encombrantes.
En matière d'énergie renouvelable, « Il y a un énorme manque de stockage en ce moment, et ce CO2 apporte une solution, " dit De Luna.
Le CO2 capturé pourrait également être utilisé pour fabriquer des matières premières telles que l'éthylène, une matière première chimique dérivée du pétrole et du gaz naturel qui est le point de départ des plastiques (comme le détaille cette amorce de la Pennsylvania State University). Cela permettrait non seulement de stocker le carbone, mais aussi contribuer à réduire la demande de pétrole et de gaz. Le procédé pourrait même apporter une solution au problème environnemental croissant de la pollution plastique, dont une grande partie se fraie un chemin dans les océans du monde. Le plastique pourrait être recyclé plus efficacement en le brûlant, capter le CO2 et l'utiliser pour fabriquer du nouveau plastique. "Maintenant, vous avez une boucle fermée qui pourrait réduire les déchets plastiques, " explique De Luna.
Alors même que la production d'électricité passe progressivement aux sources renouvelables, il y aura encore beaucoup d'émissions de CO2 à capter d'autres sources industrielles, comme les aciéries et les usines de fabrication de ciment, dit De Luna. Finalement, nous pourrions voir des usines de CO2 à grande échelle qui extraient le carbone directement de l'atmosphère. (Climeworks, une entreprise suisse, est déjà à l'avant-garde de cette technologie).
« Dans la grande vision, nous n'aurions jamais besoin d'extraire des combustibles fossiles du sol, " a déclaré De Luna. " Vous pourriez fabriquer des produits à partir de CO2 extrait de l'atmosphère. "
Bien que les technologies actuelles de conversion du CO2 en soient encore à leurs balbutiements, De Luna et ses collègues s'attendent à voir des avancées majeures dans les décennies à venir. La conversion électrochimique du CO2 est la plus proche de la commercialisation, notent-ils dans l'article. Cinquante ans ou plus sur toute la ligne, Le CO2 peut être converti à l'aide de machines moléculaires ou de nanotechnologies.
"C'est encore une technologie d'avenir, " Oleksandr Bushuyev, un autre co-auteur et boursier postdoctoral à l'Université de Toronto, noté dans un communiqué de presse. "Mais c'est théoriquement possible et faisable, et nous sommes enthousiasmés par sa mise à l'échelle et sa mise en œuvre. Si nous continuons à y travailler, c'est une question de temps avant que nous ayons des centrales électriques émettant du CO2, capturé, et converti."
Maintenant c'est intéressantDe Luna et ses collègues du Sargent Group de l'Université de Toronto figurent parmi les demi-finalistes du Carbon XPrize, un concours mondial de 20 millions de dollars pour développer des technologies de pointe pour convertir les émissions de CO2 en produits de valeur tels que les carburants, matériaux de construction et objets à usage quotidien.
