De la colle en réponse au réchauffement climatique ? C’est une idée de chercheurs britanniques. Ils ont en effet développé un matériau capable de capturer efficacement le CO2 atmosphérique. À la base, une résine époxy des plus classiques.

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Parmi les solutions envisagées pour lutter contre le réchauffement climatique : la capture du CO2 atmosphérique. Mais les technologies existantes manquent d'efficacité et coûtent cher. Des chercheurs de l'université de Swansea (Royaume-Uni) pourraient cependant avoir mis la main sur un ingrédient clé : une banale résine époxyépoxy comme celles que l'on trouve dans la colle.

Un ingrédient qu'ils ont eu l'idée de mettre en œuvre d'une manière originale dans l'espoir d'optimiser les capacités d'une polyamine réactive largement étudiée. Ainsi, pour produire un matériaumatériau de capture du CO2, ils ont procédé par réticulationréticulation de polyéthylènepolyéthylène imine -- une chaîne polyamine fonctionnalisée au préalable avec des additifs hydrophobeshydrophobes -- par l'étheréther diglycidylique de bisphénol Abisphénol A.

Dans une atmosphère humide de CO<sub>2</sub> pur, le matériau développé par les chercheurs de l’université de Swansea (Royaume-Uni) s’est montré capable d’absorber 23,5 % du CO<sub>2</sub>. Un chiffre impressionnant. © markusspiske, Pixabay License
Dans une atmosphère humide de CO2 pur, le matériau développé par les chercheurs de l’université de Swansea (Royaume-Uni) s’est montré capable d’absorber 23,5 % du CO2. Un chiffre impressionnant. © markusspiske, Pixabay License

Capturer le CO2 directement dans l’air

À 90 °C, le nouveau matériau capte ainsi 20 % de son poids en CO2. Ceci représente une augmentation de la quantité de CO2 capturée, mais aussi une diminution de la température à laquelle l'opération a lieu. L'absorptionabsorption d'azoteazote reste, quant à elle, négligeable. Et aucune perte de capacité n'a été enregistrée même après une trentaine de cycles de capture/régénération.

Enfin, ce nouveau matériau semble capable d'opérer même dans des conditions humides. Ce qui ouvre la possibilité de développer des systèmes pour la capture du CO2, non pas uniquement dans les flux de gazgaz industriels, mais aussi directement dans l'airair.


Une résine permettrait d'extraire le gaz carbonique de l'atmosphère

Un groupe de chercheurs de l'université de l'Arizona développe une technologie prometteuse à base de résine échangeuse d'ionsrésine échangeuse d'ions. Elle permet d'envisager une industrie à grande échelle en mesure de faire baisser le taux de gaz carbonique à l'échelle de la Planète au cours du XXIe siècle. De quoi, peut-être, résoudre le problème du réchauffement climatiqueréchauffement climatique.

Article de Laurent SaccoLaurent Sacco paru le 18/04/2015

S'agit-il de la solution au problème du réchauffement climatique ? Le matériau que l'on voit ici permet d'absorber efficacement le gaz carbonique dans l'atmosphère. © Jessica Hochreiter, Arizona State University
S'agit-il de la solution au problème du réchauffement climatique ? Le matériau que l'on voit ici permet d'absorber efficacement le gaz carbonique dans l'atmosphère. © Jessica Hochreiter, Arizona State University

Les besoins énergétiquesbesoins énergétiques de l'humanité ne font qu'augmenter et il sera sans doute difficile de résister à la tentation d'utiliser tout de même les énergies fossilesénergies fossiles pour certains pays, malgré leur impact sur le réchauffement climatique. Il faudrait pourtant qu'une partie de ces énergies fossiles restent dans le sol selon certains experts. On cherche bien sûr à développer des énergies renouvelablesénergies renouvelables ne produisant pas de gaz carbonique. On cherche aussi à capter ce CO2 à la sortie des usines pour éviter qu'il rejoigne l'atmosphèreatmosphère.

Le physicienphysicien Freeman Dyson avait quant à lui envisagé que l'on utilise la végétation de la Planète pour extraire le dioxyde de carbonedioxyde de carbone imprudemment injecté dans l'atmosphère par l'Homme à cause de la révolution industrielle. Le génie génétiquegénie génétique pourrait même produire des arbresarbres particulièrement efficaces et qui en plus permettraient d'utiliser l'énergie solaire avec un rendement au moins aussi bon que celui des cellules photovoltaïques actuelles, meilleures, sur ce plan, que les espècesespèces vivantes.

Ces bandes ressemblant à de la tôle ou du carton ondulés contiennent de la résine échangeuse d'ions. © Jessica Hochreiter, <em>Arizona State University</em>
Ces bandes ressemblant à de la tôle ou du carton ondulés contiennent de la résine échangeuse d'ions. © Jessica Hochreiter, Arizona State University

Une résine qui absorbe mille fois plus de CO2 qu'un arbre

L'idée d'une industrie avec un bilan carbonebilan carbone négatif, permettant donc de faire diminuer le gaz carbonique présent dans l'atmosphère est sans doute à l'esprit du physicien Klaus Lackner qui dirige le Center for Negative Carbon Emissions de l'université de l'Arizona. Après avoir travaillé avec l'un des découvreurs de la théorie des quarks, George Zweig, ainsi que sur la fusion inertielle, le chercheur développe depuis quelques années avec ses collègues une membrane synthétique capable d'extraire massivement le CO2 de l'atmosphère.

C'est une applicationapplication de la technologie des résines échangeuses d'ions utilisées depuis des décennies pour l'adoucissement et la déminéralisation de l'eau ou encore pour traiter des eaux industrielles chargées en métauxmétaux lourds avant leur rejet. En l'occurrence, il s'agit d'une résine portant des anionsanions, des charges négatives donc, pouvant fixer une moléculemolécule de dioxyde de carbone à chacun de ses anions.

Selon Lackner, il est possible d'utiliser la membrane dans un dispositif simple à fabriquer qui se contente de collecter le gaz carbonique dans l'air passant à travers lui mais avec une efficacité de 10 à 50 %. Selon le chercheur, l'efficacité de ce dispositif est 1.000 fois plus grande que celle d'un arbre pendant toute sa vie. La résine utilisée peut être produite massivement et à bas prix. Une centaine de millions de dispositifs de la taille d'un container utilisé pour le transport maritime suffiraient pour résoudre le problème du réchauffement climatique mondial causé par le CO2. Le seul inconvénient de cette technologie est qu'elle ne fonctionne que quand l'air est particulièrement sec.

Toutefois, on peut envisager de placer la résine gorgée de gaz carbonique dans de l'air humide pour qu'elle libère ce CO2. Reste toute même la question de l'utilisation de ce gaz à effet de serregaz à effet de serre. On pourrait bien sûr s'en servir pour faire du carburant mais l'on se trouverait à ce moment-là ramené à la case départ bien que l'on puisse envisager un nouveau cycle industriel qui soit vertueux. Il semble que la bonne solution serait sans doute de le séquestrer géologiquement.