L’invention du MIT pour transformer le CO₂ en « carburant poudreux » pouvant être stocké pendant des décennies

Une équipe d’ingénieurs a développé une nouvelle technique pour produire une poudre de formiate à partir du dioxyde de carbone. Le carburant obtenu peut être utilisé dans les piles à combustible pour produire de la chaleur ou de l’électricité propre.

Le dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère contribue à l’effet de serre, un phénomène responsable du réchauffement de la Terre. Il est donc crucial de réduire son taux pour limiter ses conséquences sur l’environnement. Des chercheurs explorent aujourd’hui diverses voies pour l’extraire de l’air et des gaz d’échappement des centrales électriques. Le CO₂ capturé peut être transformé en combustible respectueux de l’environnement. Mais le problème est que la plupart des méthodes développées jusqu’à présent affichent un faible rendement en carbone ou produisent des carburants inflammables, toxiques ou inutilisables. Dans cette nouvelle étude, des ingénieurs du MIT et de l’Université de Harvard, aux États-Unis, ont réussi à créer un procédé efficace et écologique pour convertir le CO₂ en cristaux de formiate. Découverte.

Comment se passe ce processus de conversion de CO₂ ?

Ce nouveau procédé électrochimique consiste d’abord à récupérer le dioxyde de carbone dans l’air ou dans les émissions des centrales électriques. Le gaz capturé est directement transformé en une solution alcaline de bicarbonate ou de métal liquide. Ce dernier est ensuite converti en formiate de potassium ou de sodium liquide à l’aide d’électrolyseur à membrane échangeuse de cations. Cet appareil d’électrolyse innovant est alimenté par un système de production d’énergie à faible émission (éolien, solaire, hydraulique ou nucléaire). La solution produite avec une forte concentration de formiate de potassium ou de sodium liquide est séchée par évaporation solaire. Ce qui permet d’obtenir un carburant en poudre stable, qui peut être stocké dans des réservoirs en acier sur de longues périodes.

Une innovation qui pourrait être utilisée pour chauffer des maisons ou alimenter des industries.
Une innovation qui pourrait être utilisée pour chauffer des maisons ou alimenter des industries. Crédit photo : MIT (Shuhan Miao, École supérieure de design de Harvard)

Comment sont-ils parvenus à atteindre cette efficacité élevée ?

Ces ingénieurs ont affirmé que leur procédé à l’échelle du laboratoire était capable de convertir électrochimiquement le CO₂ en formiate avec une efficacité supérieure à 96 %. À titre de comparaison, les autres méthodes présentent généralement une efficacité inférieure à moins de 20 %, selon le professeur Ju Li, auteur principal de cette étude. L’équipe a pu obtenir un rendement nettement plus élevé avec son nouveau processus grâce à de nombreuses améliorations. En effet, elle a conçu des matériaux membranaires pour l’électrolyseur afin de prévenir l’accumulation de certains sous-produits chimiques. Il est à préciser que ce dépôt nocif modifie le pH, qui provoque une diminution progressive de l’efficacité du système au fil du temps.

Ces ingénieurs ont donc réussi à atteindre un pH équilibré pour une conversion continue et stable de la solution de bicarbonate ou de métal liquide en formiate solide. Pendant les essais en laboratoire, le système a tourné durant plus de 200 h, sans baisse significative de la production. Tout le processus a été soumis à des températures ambiantes et à des pressions relativement faibles. Cette équipe de recherche a également résolu le problème de production d’autres substances chimiques inutiles à cause des réactions secondaires indésirables. Elle a empêché ces réactions en insérant une couche « tampon » supplémentaire en laine de verre et en bicarbonate dans le système.

Une configuration électrolytique avec une cathode de bicarbonate, une couche tampon intermédiaire, une membrane échangeuse de cations et une anode à eau.
Une configuration électrolytique avec une cathode de bicarbonate, une couche tampon intermédiaire, une membrane échangeuse de cations et une anode à eau. Crédit photo : MIT

Quels sont les avantages du formiate de potassium ou de sodium ?

Le formiate est souvent utilisé comme dégivrant pour les trottoirs et les routes. C’est une substance sans danger pour la santé et l’environnement. Elle est facile à transporter, à stocker et à utiliser. Elle possède une durée de vie indéfinie, ce qui facilite son stockage pendant des années, voire des décennies, sans perte d’efficacité importante. Ce qui n’est pas le cas d’autres carburants tels que l’hydrogène et le méthanol. Lors de l’expérience en laboratoire, l’utilisation du formiate dans une pile à combustible a été démontrée à petite échelle pour produire de l’électricité. Il est bon de noter que ce carburant décarboné peut être adapté à de multiples applications domestiques ou industrielles. Plus d’informations : MIT. Que pensez-vous de cette invention ? Nous vous invitons à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .

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Source
MIT

Tsiory Laurence

Titulaire de licence en communication et en langue française, je travaille comme rédactrice web depuis déjà plus de dix ans. J'ai collaboré avec quelques agences de communication locales avant de rejoindre l'équipe de Neozone. Ce qui m'a permis de consolider mon expérience en matière de création de contenus web au fil du temps. J’accorde une grande attention à chaque article que j’écris. Mon objectif, c'est de vous fournir des informations, des solutions et éventuellement des conseils. Je peux traiter divers thèmes, mais mes sujets préférés sont l’innovation, la technologie, le voyage, l’immobilier et les actualités. J’espère que mes articles vous permettront de connaître des inventeurs et des entreprises novatrices en France, en Europe et dans le monde entier. « La vie est une grande école où à chaque instant l’homme s’enrichit et tire une leçon de ses propres expériences ». Cette citation de Maude Anssens m’inspire dans tout ce que j’entreprends au quotidien. J’aime aussi suivre les actualités politiques et économiques internationales. Je pense que donner le meilleur de soi et s’adapter aux évolutions du monde autant que possible sont des valeurs importantes qui peuvent nous aider à progresser et à rester toujours efficaces. Je suis sur Linkedin si vous voulez me faire passer un message.

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