Une technologie révolutionnaire pour capturer et recycler le CO2 dans les émissions industrielles

La capture du carbone est devenue une stratégie cruciale pour freiner le changement climatique, car elle empêche le CO₂ d'être libéré dans l'atmosphère et contribue ainsi à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Cependant, l'un des défis les plus importants de ce processus est la forte demande d'énergie et la complexité des équipements nécessaires à sa mise en œuvre. De nombreuses industries explorent l'électrification comme moyen de réduire leurs émissions de carbone, mais cette solution n'est pas universellement applicable. La production de ciment en est un exemple : le CO₂ y est un sous-produit naturel et constitue donc une source majeure d'émissions.

Pour résoudre ce problème, l'équipe de recherche dirigée par Fang-Yu Kuo, Sung Eun Jerng et Betar Gallant a entrepris de développer une cellule électrochimique capable de capturer le CO₂ de manière simple et réversible avec une consommation d'énergie minimale. La cellule électrochimique conçue utilise des cations chargés positivement et une solution d'amine liquide dans du sulfoxyde de diméthyle pour capturer et libérer le CO₂ de manière réversible. Lorsque la cellule est déchargée, un cation de Lewis interagit avec l'acide carbamique, libérant le CO₂ et formant l'amine carbamate. Lorsque le processus est inversé et que la cellule est chargée, le cation disparaît, ce qui permet à la cellule de capturer à nouveau le CO₂ et de reformer l'acide carbamique.

Un aspect clé de cette recherche a été l'optimisation du processus d'oscillation ionique en combinant les ions potassium et zinc. Ces deux ions ont été utilisés comme base pour la cathode et l'anode de la cellule dans un prototype, ce qui a permis de réduire considérablement la consommation d'énergie par rapport aux cellules électrochimiques basées sur la chaleur. Lors des premières expériences, la cellule s'est avérée très compétitive en termes d'efficacité énergétique par rapport à d'autres technologies.

Outre l'efficacité énergétique, les chercheurs ont également évalué la stabilité à long terme du dispositif. Les résultats sont prometteurs, puisqu'ils ont constaté que près de 95 % de la capacité initiale du dispositif était maintenue après plusieurs cycles de charge et de décharge, ce qui confirme la viabilité de cette technologie.

En résumé, ce travail de recherche représente une avancée significative dans le domaine de la capture du carbone. La cellule électrochimique développée offre une alternative efficace et durable pour piéger et libérer le CO₂, ce qui pourrait avoir un impact majeur sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Cette avancée pourrait s'avérer cruciale dans la lutte contre le changement climatique et contribuer à rendre les technologies de capture et de libération continue du CO₂ plus pratiques et applicables au niveau industriel.

Références :

Nueva forma de capturar y reciclar CO₂ de emisiones industriales | El Español, omicrono, Retrieved August 30th, 2023 from: https://www.europapress.es/ciencia/laboratorio/noticia-nueva-forma-capturar-reciclar-co2-emisiones-industriales-20230830163734.html

 Dual Salt Cation-Swing Process for Electrochemical CO₂ Separation | ACS Publications, Retrieved August 30th, 2023 from: https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscentsci.3c00692?utm_campaign=news&utm_medium=miragenews&utm_source=miragenews