Des chercheurs utilisent la chaleur pour recycler le CO2

Des chercheurs de l’Université de la Colombie-Britannique (UBC), désireux de lutter contre les crises climatique et énergétique, se sont demandés s’il était possible de recycler le dioxyde de carbone de l’atmosphère grâce à l’énergie thermique. Dans une étude de faisabilité, ils ont utilisé ensemble des générateurs thermoélectriques et un électrolyseur de CO2.

Si les générateurs thermoélectriques, qui transforment l’énergie thermique en électricité, et les électrolyseurs, qui utilisent l’électricité pour séparer des éléments, sont des technologies déjà connues, leur combinaison constitue une première pour la communauté scientifique.

Un générateur thermoélectrique utilise les différences de température entre deux environnements pour générer de l’énergie électrique. Plus la différence est grande, plus le générateur produit d’électricitéexplique Martin Désilets, professeur titulaire de génie chimique et de biotechnologie à l’Université de Sherbrooke, qui n’a pas participé à la recherche.

Un électrolyseur CO2 convertit le CO2 en molécules telles que le monoxyde de carbone et le méthane (l’un des composants du gaz naturel). Ces molécules peuvent ensuite être utilisées comme matières premières pour la fabrication de toute une gamme de produits..

Beaucoup de problèmes, une solution

Abhishek Sonichercheur postdoctoral en chimie à l’UniversitéUBC et premier auteur de la recherche (Nouvelle fenêtre) (en anglais), explique que la combinaison de ces deux technologies pourrait permettre d’aborder plusieurs problèmes à la fois.

Nous sommes confrontés à une crise énergétique dans le monde et nous avons également des niveaux croissants de CO2 dans l’atmosphère.dit-il. Environ 70 % des gaz à effet de serre sont imputables au CO2.

Plus de 60 % de la chaleur de la Terre est gaspilléeajoute-t-il. Les générateurs thermoélectriques peuvent convertir cette chaleur perdue en énergie.

Curtis P. Berlinguetteprofesseur de chimie àUBC et auteur principal de la recherche, se demandait donc si les générateurs thermoélectriques pourraient produire une tension suffisamment puissante pour alimenter un électrolyseur. La réponse ? : Oui, si la différence de température est d’au moins 40°C.

L’un des avantages potentiels de l’énergie thermoélectrique est qu’elle nous fournit un approvisionnement en électricité plus constant et plus fiable.

Une approche prometteuse, mais semée d’embûches

Martin Désilets se dit très favorable à cette étude. Il évoque cependant certaines difficultés auxquelles les scientifiques sont confrontés avec ces technologies. qui ne sont pas complètement matures.

L’un d’eux est que Le CO2 dans l’atmosphère terrestre n’est pas concentrémais il est mélangé à d’autres molécules. Avant de pouvoir être transformé, il doit être capturé et purifié.

Cependant, un application industrielle serait un bon point de départ.

Certaines industries ont des émissions de chaleur et de CO2 concentrées. Peut-être pourrions-nous appliquer ces technologies pour faire d’une pierre deux coups.

Une des autres difficultés serait une question d’échelle. Cela fonctionne en laboratoire, mais nous ne sommes pas encore capables d’alimenter un processus industriel ou une communauté complète..

De plus, Martin Désilets pense que les chercheurs doivent procéder à une analyse du cycle de viec’est-à-dire observer fabrication, utilisation, [le démantèlement et la gestion des déchets] de ces technologies pour déterminer l’énergie consommée et le CO2 généré à chaque étape.

Générons-nous plus de CO2 que nous n’en économisons ? C’est une question à laquelle les chercheurs devront répondre.

Une combinaison technologique pour coloniser Mars

La planète rouge offrirait un environnement privilégié pour cette technologie, estime Curtis P. Berlinguette.

Le gros avantage est que son atmosphère est composée à environ 95 % de CO2. Nous n’aurions donc plus besoin de purificationil explique. On pourrait simplement introduire ce CO2 directement dans l’électrolyseur.

De plus, les différences de température sur Mars sont bien plus importantes que sur Terre.

Un biodôme abritant des humains aurait une température d’environ 20°C et les températures martiennes varieraient entre -20 et -120°C. Les générateurs thermoélectriques produiraient donc beaucoup d’électricité.

Nous pourrions disposer d’une Source d’énergie facilement disponible et d’un moyen de produire des matières premières directement sur Marsajouté Abhishek Soni.

Mais avant de se rendre sur la planète rouge, les scientifiques ont d’autres objectifs.

La prochaine étape consistera à tester les électrolyseurs à plus grande échelle et à optimiser l’efficacité des générateurs thermoélectriques.