Des chimistes changent le gaz carbonique en hydrocarbures

[freddau]

Les alchimistes, au XVe siècle, voulaient transmuter les métaux vils en or. Six siècles plus tard, les chimistes spécialistes de l'électrocatalyse rêvent de changer le dioxyde de carbone (CO2) en hydrocarbures. Le principal fauteur de réchauffement climatique - relâché en quantité dans l'atmosphère par les industries et les transports - serait alors autant de carburant potentiel...



Ce rêve est porté par un programme de recherche européen, Elcat (Electrocatalytic Gas-Phase Conversion of CO2 in Confined Catalysts), dont l'objectif est de maîtriser cette réaction convoitée de "réduction" du gaz carbonique - et ce avec un très faible apport énergétique.

Lancé fin 2004, le projet fédère quatre universités et instituts de recherche européens. Il a fait l'objet d'une première communication remarquée, mi-septembre à San Francisco, au congrès de l'American Chemical Society et, selon son coordinateur Gabriele Centi, professeur à l'université de Messine (Italie), il a soulevé "un grand intérêt", malgré son caractère très exploratoire. La raison de cet engouement est simple : la molécule de dioxyde de carbone est très stable et la faire réagir sans apport énergétique conséquent est singulièrement délicat.

"Le but ultime de ce travail est en quelque sorte de concevoir une cellule fonctionnant sur le même principe que la photosynthèse, c'est-à-dire capable d'utiliser l'énergie solaire et de l'eau pour transformer du dioxyde de carbone en produits utiles entrant dans la composition de nos carburants actuels", explique Gauthier Winé, chercheur au sein du groupe Carbures et nanostructures du Laboratoire des matériaux, surfaces et procédés pour la catalyse (LMSPC) de Strasbourg, associé au projet.

Un premier élément du dispositif repose sur l'utilisation de l'énergie solaire et d'un catalyseur à base de titane pour "craquer" la molécule d'eau et obtenir des électrons et des protons. Les deux produits de cette première réaction sont ensuite utilisés dans une deuxième étape pour réaliser la "réduction" proprement dite du CO2 en hydrocarbures. "Notre travail ne porte pas spécifiquement sur la première étape du processus, qui fait l'objet de nombreux travaux dans le monde, précise Julien Amadou, doctorant au LMSPC. Nous travaillons sur la seconde, qui concentre les difficultés et repose sur une approche absolument nouvelle."

Cette étape cruciale nécessite l'utilisation d'un autre catalyseur. Au contact de ce matériau - constitué de particules de platine - "le CO2 réagit avec les électrons et les protons pour se réduire en méthanol ou en alcanes" (méthane, butane, propane, etc.), explique M. Winé. Selon le chercheur, l'efficacité de la réaction est encore ténue : "Nous parvenons aujourd'hui à convertir 20 millilitres de gaz carbonique par minute, à température et pression ambiantes, ce qui est très intéressant du point de vue du bilan énergétique puisqu'il n'est pas nécessaire de chauffer ou de refroidir les réactifs", dit-il.

A l'avenir, les progrès réalisés dans la fabrication de nanotubes de carbone - qui sont le siège de la réaction, là où entrent en contact les réactifs et le catalyseur - devraient permettre d'améliorer la vitesse et le rendement du procédé. Ce recours aux nanotubes de carbone est nécessaire car il permet d'augmenter considérablement la surface de contact entre les différents ingrédients de la réaction et le catalyseur.

Des travaux sont également menés sur le catalyseur lui-même, pour en abaisser le coût et en accroître l'efficacité. "Nous utilisons aujourd'hui principalement du platine mais nous travaillons aussi à expérimenter d'autres métaux nobles, dit M. Amadou. En améliorant le catalyseur, on pourra augmenter la vitesse de passage du gaz dans la cellule."

Combien d'années de recherche en laboratoire seront-elles nécessaires pour que le processus puisse être mis en oeuvre par l'industrie ? "Cela dépend de nombreux facteurs, et en particulier de l'intérêt que manifesteront d'autres groupes de recherche et les industriels pour ce domaine très exploratoire où nous sommes aujourd'hui seuls, répond Gabriele Centi, coordinateur du projet. Mais pour rester réaliste, il faut compter au moins dix ans avant d'éventuelles applications à grande échelle." Les capacités de ces dispositifs ne permettront cependant pas, à moyen terme, de produire des hydrocarbures à partir du CO2 présent dans l'atmosphère. Celui-ci s'y trouve en effet, comme l'explique M. Centi, "en concentrations trop faibles pour être exploité". "Cela ne semble pas impossible, mais cela nécessitera de nombreuses années supplémentaires de travail, précise M. Centi. Les premières applications se feront sans doute pour exploiter les rejets de dioxyde de carbone de centrales ou d'usines."

D'autres voies que l'électrocatalyse pourront être explorées. Certains instituts de recherche réfléchissent en particulier à des moyens d'utiliser le métabolisme de micro-organismes (bactéries ou archées) pour réduire en hydrocarbures certaines formes carbonées inaptes à la combustion.

Stéphane Foucart
www.lemonde.fr

[freddau]

En fait je savais pas trop ou mettre ce post.
)

Dans energie renouvelable lol
Amelioration de procédés.
Dans energie fossile



Encore un gadget technologique??

[Cuicui]

"Le but ultime de ce travail est en quelque sorte de concevoir une cellule fonctionnant sur le même principe que la photosynthèse, c'est-à-dire capable d'utiliser l'énergie solaire et de l'eau pour transformer du dioxyde de carbone en produits utiles entrant dans la composition de nos carburants actuels", explique Gauthier Winé, chercheur au sein du groupe Carbures et nanostructures du Laboratoire des matériaux, surfaces et procédés pour la catalyse (LMSPC) de Strasbourg, associé au projet.

Puisque la nature fait ça très bien (fabrication de biomasse utilisable pour produire du carburant), quel est l'intérêt de la manip si on sait à l'avance qu'elle ne peut pas déboucher sur une application pratique ?

[Christine]

"Le but ultime de ce travail est en quelque sorte de concevoir une cellule fonctionnant sur le même principe que la photosynthèse, c'est-à-dire capable d'utiliser l'énergie solaire et de l'eau pour transformer du dioxyde de carbone en produits utiles entrant dans la composition de nos carburants actuels", explique Gauthier Winé, chercheur au sein du groupe Carbures et nanostructures du Laboratoire des matériaux, surfaces et procédés pour la catalyse (LMSPC) de Strasbourg, associé au projet.

Puisque la nature fait ça très bien (fabrication de biomasse utilisable pour produire du carburant), quel est l'intérêt de la manip ?

Personne ne les a prévenus qu'on peut planter des arbres et de se chauffer au bois ? qu'on peut rouler à l'huile ?

[freddau]

Mmmmmmhhh,

ben il s'agit de maitriser la reaction, non??

[elephant]

cuicui a dit:

Puisque la nature fait ça très bien (fabrication de biomasse utilisable pour produire du carburant), quel est l'intérêt de la manip si on sait à l'avance qu'elle ne peut pas déboucher sur une application pratique ?

Allon, allons ! Ne jetons pas le bébé avec l'eau du bain ! Certes, ce n'est pas encore demain que nous allons chauffer nos masures avec ce procédé ( qui ne résoud pas le problème des émanations de CO2, car il va en produire ), mais c'est assez intéressant, c'est de la recherche. point. Je pense qu'on sort un peu de nos sujets habituels.

[pollux]

héhéhéé!

les japonais ont avacé dans ce domaine...

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/41547.htm

Un groupe de chercheurs de l'université de Kyoto a développé un matériau qui pourrait être utilisé pour reproduire à bas coût la photosynthèse. Cette innovation pourrait permettre l'utilisation de systèmes bon marché et efficaces pour synthétiser des sucres et de l'éthanol à partir de la lumière et du dioxyde de carbone. Ce système aurait aussi l'intérêt de réduire la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.

Sous la direction du Dr. Hideki Koyanaka, les chercheurs ont utilisé une technique innovante de combustion permettant de produire des particules de dioxyde de manganèse très pures, de la taille de plusieurs nanomètres. Le matériau développé est donc à base de manganèse, qui coûte quelques centaines de yens (environ quelques euros) au kilo et joue ici un rôle prépondérant dans la photosynthèse.La petite taille des particules permet de rendre le matériau plus réactif et efficace à l'imitation du phénomène naturel de photosynthèse.

En théorie, les chercheurs pensent que ce matériau devrait pouvoir réduire le dioxyde de carbone dans l'atmosphère 300 fois plus efficacement que les plantes. Au vu du faible coût de leur système, ils envisagent la commercialisation de leur matériau dans des dispositifs pratiques, de petite taille qui permettraient de réduire l'émission de dioxyde de carbone à la source, c'est-à-dire qui seraient embarqués dans les voitures ou utilisés par les usines.

je sais pas si les chiffres avancés sont réalistes, mais 300 fois plus efficace que la photosynthèse naturelle, ca fait rêver...
par contre, faudra qu'on m'explique comment ils comptent faire de la photosynthèse en sortie de pot d'échappement vu qu'il leur faut de l'énergie solaire....
ca m'étonnerait que la surface du toit d'une voiture soit suffisante.

mais bon c'est encourrageant non?
et si finalement la science allait nous sortir du merdier climatique?

[Lapin]

Il me semble qu il serait plus facile d injecter ds le sous sol
de l huile vegetal brut .Plutot que de faire des recherches
qui en definitive auront le meme resultat ds 10 ... 20 ou 30
ans.D autant que cela donnerai du travail aux agriculteurs,
ainsi que tous les emplois qui les entourent .Les tourteau
pourraient servir de carburant pour les installations fixe ou
tout simplement pour amander les terres de culture .Les
objectifs reel de ces centres de recherche n est pas
d economiser du carburant mais d obtenir des subsides pour
preserver leur job sous pretexte de convertir quelques litres
de CO2 en ml de carburant destine de toute facon a retourne
ds l atmosphere apres combustion.
Je ne vois pas trop en quoi ces recherches qui coutent un
pont nous sauveront des boulversements ecologiques qui
ont deja commence .Ils devraient peut etre trouver un moyen
pour fixer les reserves de methane solidifier sur les plateaux continentaux avant que le CO2 ne devienne un element
mineur ds le rechauffement climatique .
Pour rappel les oceans se rechauffent aussi ,moins vite certe
mais les effets seront vraiment penible quand l on voudra bien
l admettre .

[Capt_Maloche]

EH POLLUX !

Ce n'est pas un E2PZ sur ta photo?

[pollux]

sisi, c'en est un...
j'essaie d'en fabriquer un depuis un bout de temps, mais je maitrise pas bien la culture des cristaux ni la production du sous-espace permettant d'avoir de l'énergie...

ce truc serait à la fois un rêve et un cauchemar. une source d'énergie non poluante et quasi illimitée, mais capable à elle seule de pulvériser une planète.