Cette image est tout un symbole : pourra-t-on rouler avec du carburant grâce au sable au cours du XXIe siècle ? © corlaffra, Shutterstock

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Peut-on produire du carburant avec du sable ?

ActualitéClassé sous :chimie , nanocristaux , silicium

La production d'énergie solaire est intermittente. Une solution pour résoudre ce problème serait de la stocker sous forme de carburant, tout en réduisant les émissions de CO2, voire la quantité de celui contenu dans l'atmosphère. Des chimistes canadiens sont sur une piste prometteuse à partir du silicium que l'on peut trouver dans le sable.

Bien que le taux de natalité de l'humanité se soit plutôt stabilisé (comme l'explique dans ses célèbres vidéos le médecin et statisticien suédois Hans Rosling), la population humaine va encore croître. D'ailleurs, celle d'aujoud'hui a déjà besoin de consommer encore plus d'énergie pour accéder ou se maintenir à un niveau de vie, d'éducation et de santé acceptable. Cependant, prise en tenaille par le réchauffement climatique, elle va être contrainte de réduire sa consommation d'énergie fossile.

Il est probable que les énergies renouvelables ne puissent pas prendre le relais à temps. De plus, à moins d'entreprendre des travaux de géo-ingénierie douteux, les seules solutions restantes avec le nucléaire semblent être :

Ces deux dernières options n'ont rien d'évident mais différents laboratoires y travaillent, comme le prouve par exemple une publication dans le journal Nature Communicationsd'un article provenant d'une équipe de chercheurs de l'université de Toronto, au Canada.

Jean-Marc Jancovici est ingénieur conseil en énergie et en climat et président du Shift Project. Il a été invité à l’École des Ponts ParisTech le 7 septembre 2015 pour donner une leçon inaugurale. Le thème de l'intervention, « L'Homme et l'énergie, des amants terribles », a poussé les étudiants, dès la rentrée, et peu de temps avant la COP21, à s'interroger sur notre rapport aux ressources naturelles. © Jean-Marc Jancovici

Des nanocristaux de silicium hydrogéné pour convertir le CO2 en CO

L'idée de base est de pouvoir produire de l'énergie tout à la fois avec le rayonnement du Soleil et à partir de matériaux abondants, respectueux de l'environnement, peu coûteux et faciles à mettre en œuvre. En l'occurrence, il s'agit du silicium, que l'on trouve en abondance dans la croûte terrestre et, bien sûr, dans le sable.

Les chimistes canadiens ont ainsi étudié dans leurs travaux la capacité de nanocristaux de silicium hydrogéné à pouvoir briser des molécules de gaz carbonique en absorbant de l'énergie solaire dans les bandes de longueur d'onde de l'infrarouge et de l'ultraviolet. En passant du dioxyde de carbone (CO2) au monoxyde de carbone (CO), on obtient un composé chimique très réactif qui peut rentrer dans différentes voies de synthèse, en particulier de molécules carbonées comme le méthanol et, donc, dans la production de carburant.

Les résultats des chercheurs de l'université de Toronto sont déjà suffisamment encourageants pour leur permettre de dire qu'ils ont trouvé un processus prometteur de conversion de toutes les émissions en gaz carbonique de l'industrie (et donc probablement aussi du CO2 contenu dans l'atmosphère) pour produire des carburants. On aurait ainsi un outil pour tenter de construire un cercle vertueux avec un bilan carbone neutre ; en effet, les émissions de carbone dans l'atmosphère, en brûlant ces carburants, pourraient être contrebalancées en recapturant ce carbone.

Cela reste encore à voir car il reste encore à augmenter les rendements obtenus et à faire le test avec une petite unité de production exploitant l'énergie solaire.

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