Des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETH, Suisse) montrent qu’il est possible de produire du kérosène susceptible d’alimenter nos avions à partir d’eau, de dioxyde de carbone (CO2) et d’énergie solaire. © Jag_cz, Adobe Stock
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Une tour solaire pour produire du carburant pour les avions

ActualitéClassé sous :Jeunes Pousses , avion , énergie solaire

[EN VIDÉO] Un kérosène neutre en carbone pour nos avions  Des chercheurs ont mis au point un réacteur qui permet de produire un carburant liquide, comme le kérosène qui alimente nos avions, à partir seulement d’eau, de dioxyde de carbone (CO2) et d’énergie solaire. De la chaleur qui nous arrive du soleil, plus exactement. Grâce à un concentrateur qui fait monter la température à 1.500 °C et déclenche, dans le réacteur, les réactions chimiques utiles. (en anglais) © École polytechnique fédérale de Zurich 

Le secteur de l'aviation n'est pas celui qui émet le plus de gaz à effet de serre. Mais il est peut-être bien celui dont la croissance des émissions est la plus rapide au cours de ces dernières décennies. Les scientifiques travaillent à trouver une solution au problème. Aujourd'hui, ils proposent de produire le carburant nécessaire à alimenter nos avions à partir d'énergie solaire et de dioxyde de carbone (CO2).

Selon la manière utilisée pour le calculer, l'impact climatique du transport aérien varie de moins de 1 % à quelque 5 %. Mais ce qui est certain, c'est qu'il est essentiellement le résultat de la combustion du kérosène qui alimente les réacteurs de nos avions. Car le kérosène est produit par raffinage du pétrole, un combustible fossile. Sa combustion émet du dioxyde de carbone (CO2), le principal gaz à effet de serre responsable du réchauffement climatique anthropique. Pour l'heure, malheureusement, il n'existe pas d'alternative propre qui permette d'envisager de maintenir le trafic des vols long-courriers à l'échelle mondiale.

Pour l'heure... parce que les scientifiques sont loin de s'avouer battus dans le domaine ! Parmi les pistes les plus prometteuses, celle de la production de combustibles dits solaires. L'idée est de produire un combustible de synthèse à partir d'énergie solaire. C'est envisageable par voie photochimique, en activant des réactions grâce aux photons qui portent l'énergie solaire, ou par voie photobiologique, comprenez par photosynthèse artificielle, par exemple. Mais aussi par voie thermochimique.

C'est cette voie que des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETH, Suisse) ont choisi d'explorer. Ils présentent aujourd'hui un système de production de carburant qui, espèrent-ils, pourrait aider le secteur de l'aviation à devenir neutre en carbone. Une tour solaire qui produit du carburant pour avions à partir d'eau et de CO2.

Le principe du dispositif de tour solaire imaginé par les chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETH, Suisse). © École polytechnique fédérale de Zurich

Cette tour se compose de 169 panneaux qui suivent la course du soleil en réfléchissant et en concentrant le rayonnement vers un réacteur situé au sommet. Cette énergie permet de déclencher ensuite des cycles de réactions d'oxydoréduction sur la structure poreuse en oxyde de cérium (CeO2) -- un composé qui n'est pas consommé dans l'opération -- pour transformer l'eau et le CO2 injectés dans le réacteur en gaz de synthèse qui sera ensuite transformé en kérosène.

Une efficacité qui peut être améliorée

Jusqu'à présent, les tentatives du genre en étaient restées au stade du laboratoire. Cette fois, les chercheurs sont parvenus à démontrer la faisabilité de l'intégralité de la chaîne sur leur démonstrateur industriel. À partir de CO2, d'eau et de lumière du soleil, ils sont capables de produire du kérosène.

Du kérosène ? Mais alors, les avions continueront à émettre tout autant de CO2 qu'avant. Oui. Mais la tour solaire mise au point par les chercheurs de l'ETH consomme autant de CO2 que les avions en émettent ensuite. De quoi rendre finalement le carburant neutre en carbone. Un peu plus même lorsqu'il pourra être produit à partir d'un CO2 capté directement dans l'air.

L'autre intérêt, c'est que le kérosène solaire est complètement compatible avec les infrastructures existantes. Les infrastructures de stockage, de distribution et d'utilisation. Au besoin, il peut être mélangé à du kérosène d'origine fossile.

Seul bémol, finalement, l'efficacité énergétique de la tour solaire. Elle n'est aujourd'hui que d'environ 4 %. Mais les chercheurs ont déjà des pistes pour améliorer leur conception. Ils espèrent la porter à 15 %.


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