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Fabriquer des biocarburants avec du gaz carbonique

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A l'aide d'un puissant four solaire, il serait possible de casser la molécule de dioxyde de carbone puis de s'en servir pour produire des carburants utilisables dans des moteurs classiques. Un recyclage prometteur mais que l'on n'espère pas avant une ou deux décennies.

L'énergie utilisée dans le CR5 est thermique et provient d'un four chauffé par une centrale solaire de grandes dimensions. © Randy Montoya

Plutôt que de dévaster les forêts en plantant des champs de blé ou de palmiers à huile destinés à la production de biocarburants, fabriquons bioéthanol ou biodiesel en recyclant le gaz carbonique de l'air. Voilà une excellente idée, qu'a eue Rich Diver, un scientifique américain des laboratoires Sandia, alors qu'il travaillait sur un engin produisant de l'hydrogène à l'aide de l'énergie solaire.

Avec Jim E. Miller et Nathan Siegel, Rich Diver a mis au point une machine baptisée Counter Rotating Ring Receiver Reactor Recuperator (à peu près intraduisible), et que l'équipe préfère appeler CR5. Elle fonctionne couplée à un four solaire, vaste structure de miroirs concentrant les rayons du Soleil pour transformer directement leur énergie en chaleur, comme dans le projet français Themis. Le CR5 peut alors servir à effectuer la thermolyse de l'eau, c'est-à-dire sa décomposition en oxygène et en hydrogène, lequel est utilisable ensuite dans un moteur.

Il explique avoir réalisé pendant sa conception que son appareil pouvait aussi réduire (au sens chimique du terme) le dioxyde de carbone (CO2) en monoxyde de carbone (CO). Chimiquement très actif, celui-ci peut ensuite être facilement recombiné en de multiples molécules, comme le méthanol ou des chaînes carbonées, pouvant faire office de biocarburants. Brûlés dans les moteurs classiques, ces composés redonneront du dioxyde de carbone, et le cycle recommencera.

Rich Diver devant sa drôle de machine... © Randy Montoya

Boucler le cycle du carbone

Loin du moteur perpétuel, ce principe réclame de l'énergie, et même beaucoup, pour produire le monoxyde de carbone, ainsi, ensuite, que les molécules organiques. Mais Rich Diver n'en manque pas : il en a même à foison puisqu'il travaille sur les projets d'exploitation de l'énergie solaire de Sandia.

Etablissement national, cet ensemble de laboratoires travaille depuis 1949 sur des programmes de défense, d'armes nucléaires mais aussi de production d'énergie, dont le solaire. Au passage, on note que, même lorsque le gouvernement américain traîne les pieds dans les discussions internationales sur la protection de l'environnement, il ne rechigne pas à investir massivement dans les énergies renouvelables de l'après-pétrole...

Pour l'instant, le CR5 n'est pas encore fonctionnel, mais Rich Diver promet un prototype pour le début de l'année prochaine. Il utilisera le four solaire de Sandia, le National Solar Thermal Test Facility (NSTTF) et sera d'abord testé sur la thermolyse de l'eau. Les expériences sur le dioxyde de carbone seront lancées ensuite, pour synthétiser du méthanol. Mais il faudra, explique le chercheur, patienter au moins entre 15 et 20 ans pour disposer d'un équipement commercialisable.

On disposerait alors d'un principe assez élégant pour recycler le dioxyde de carbone atmosphérique produit par l'industrie humaine. L'idée n'est pas vraiment nouvelle puisque la vie terrestre l'exploite depuis plus de deux milliards d'années, après le succès des cyanobactéries, premiers prototypes capables de photosynthèse. Les moyens mis en œuvre par la nature semblent plus subtils qu'un four géant (voir les nanotechnologies pour disposer idéalement la chlorophylle par exemple, ou le concept de capteur renouvelé à chaque printemps dans les arbres des régions à saisons). Mais l'humanité ne fait que ses premiers pas dans l'ère du recyclage...

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