Une approche innovante pour valoriser les émissions de CO₂
Des chercheurs du MIT ont mis au point une nouvelle méthode permettant de transformer les émissions de dioxyde de carbone des centrales électriques en un produit utile. La substance obtenue peut être employée comme carburant pour divers types de véhicules, notamment les voitures, les camions et les avions. En outre, elle peut servir de matière première pour les industries chimiques, offrant un large éventail d’applications.
La technologie derrière cette innovation
Xiao-Yu Wu, chercheur postdoctoral au MIT, a développé un système basé sur des membranes en collaboration avec Ahmed Ghoniem, professeur de génie mécanique. Cette membrane est fabriquée à partir d’un mélange de lanthane, calcium et oxyde de fer. Son fonctionnement repose sur sa capacité à laisser passer l’oxygène contenu dans le dioxyde de carbone, tout en retenant le monoxyde de carbone de l’autre côté.
Efficacité et sélectivité du système
Les chercheurs soulignent que la membrane est totalement sélective pour l’oxygène. Le processus de séparation se produit à des températures extrêmement élevées, atteignant jusqu’à 990 degrés Celsius. Il est essentiel que l’oxygène qui se dissocie du monoxyde de carbone continue à circuler à travers la membrane jusqu’à atteindre l’autre face. Bien qu’un vide puisse être utilisé pour ce processus, il nécessiterait beaucoup d’énergie. Une alternative consiste à utiliser un flux de carburant, comme l’hydrogène ou le méthane. Ces éléments se nécessitent moins d’énergie pour transporter les atomes d’oxygène à travers la membrane.
Utilisation des sous-produits
Le monoxyde de carbone résultant peut servir de carburant, mais il a également la possibilité d’être mélangé avec de l’hydrogène ou de l’eau pour créer des carburants liquides à base d’hydrocarbures. De plus, il peut être utilisé dans la production de produits chimiques tels que le méthanol et le syngas.
Impact environnemental
Le chaleur nécessaire à ce processus peut être fournie par des sources d’énergie solaire ou de chaleur perdue, certaines d’entre elles pouvant provenir de la centrale elle-même. En d’autres mots, cette technique permet de stocker l’énergie sous forme de carburant chimique.
Cette méthode s’inscrit dans une démarche globale de captation du carbone, mise en œuvre par divers groupes à travers le monde. Étant donné que les niveaux actuels d’émissions de carbone ne sont pas soutenables, il est impératif de trouver des solutions durables.
Cette technique présente un potentiel considérable : au-delà de contribuer à la réduction des émissions de carbone, elle offre un moyen économique de financer son installation. Les concepteurs ont suggéré qu’il est possible d’utiliser ce système dans des centrales à gaz naturel, en séparant le gaz entrant en deux flux : l’un brûlé pour produire de l’électricité et l’autre intégrant la membrane pour produire une source de carburant réagissant à l’oxygène. Cela permettrait à la centrale de générer du syngas, créant ainsi une nouvelle source de revenus.
Prochaines étapes
Les prochaines recherches se concentreront sur l’optimisation du flux d’oxygène à travers la membrane. Des efforts sont également déployés pour intégrer cette membrane dans des réacteurs opérationnels et associer ces réacteurs au mécanisme de production de carburant.
FAQ
Quels autres produits chimiques peuvent être produits avec cette technologie ?
La technologie peut permettre de produire diverses autres substances chimiques, en plus du méthanol.
Quelle est l’importance de la sélectivité de la membrane ?
La haute sélectivité pour l’oxygène est cruciale pour maximiser l’efficience du processus et minimiser les pertes.
Comment cette technique se compare-t-elle à d’autres projets de captation du carbone ?
Cette méthodologie se distingue par son potentiel économique, permettant de rendre l’installation financièrement viable.
Quels défis techniques doivent encore être surmontés ?
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour améliorer le flux d’oxygène et intégrer la membrane dans des systèmes existants.
Quelle est la contribution potentielle de cette technologie à la lutte contre le changement climatique ?
En convertissant les émissions de CO₂ en produits utiles, cette technologie pourrait contribuer significativement à réduire l’impact environnemental des centrales électriques.
