Les nouveaux absorbants ont trois fois plus de capacité à absorber le dioxyde de carbone de l'air que les absorbants existants. Le sorbant convertit également le dioxyde de carbone en bicarbonate de sodium, ou bicarbonate de soude, qui peut être retenu en toute sécurité dans les océans lorsqu'il est exposé à l'eau de mer. Selon l'Agence internationale de l'énergie, 18 usines qui extraient le dioxyde de carbone directement de l'air sont déjà en activité au Canada, en Europe et aux États-Unis (AIE). Dans ces usines à l'échelle pilote, le dioxyde de carbone est capturé à l'aide de liquides ou de solides à base d'amines. Une fois les matériaux chauffés pour libérer le dioxyde de carbone à utiliser ou à stocker, le sorbant est prêt à être réutilisé.
Techniques de capture du dioxyde de carbone
Cependant, avec la technologie d'aujourd'hui, une tonne de CO₂ peut être capturée pour seulement quelques centaines de dollars. Selon l'AIE, les coûts doivent baisser avant que le captage direct de l'air (DAC) puisse être utilisé suffisamment largement pour aider à réduire à zéro les émissions de carbone dans le monde d'ici 2050.
L'augmentation de la capacité d'un sorbant à absorber le CO₂ à une concentration de 400 parties par million dans l'air est une technique pour y parvenir. Arup K. SenGupta, ingénieur en environnement à l'Université de Lehigh, et son équipe ont fait passer une solution de chlorure de cuivre à travers des billes de résine contenant des groupes polyamines pour créer un sorbant de grande capacité.
Les atomes d'azote dans les amines forment une liaison avec les ions de cuivre, rendant les billes bleues. Les perles modifiées au cuivre capturaient environ 5 moles de CO₂/kg, trois fois plus que les perles non traitées et la plupart des autres sorbants solides connus lorsque l'air atmosphérique était poussé à travers une colonne qui en était remplie. Le CO₂ et la vapeur d'eau dans l'air réagissent pour former des bicarbonates qui se lient au complexe cuivre-azote. Cette réaction est déclenchée par des ions de cuivre chargés positivement.
Les scientifiques ont ensuite fait passer l'eau de mer dans le côlon. Le bicarbonate de sodium, qui peut être rejeté dans la mer, se forme lorsque les ions cuivre remplacent les ions bicarbonate par du chlorure dans le sel présent dans l'eau salée. Selon SenGupta, les océans pourraient servir de puits de dioxyde de carbone important.
Selon lui, la plus grande capacité du nouveau sorbant devrait entraîner une baisse des coûts du DAC. Il envisage des installations à terre ou en mer où l'air et l'eau de la mer s'écoulent à travers des colonnes remplies de sorbant. L'eau contenant le bicarbonate de soude est ensuite rejetée dans l'océan. Si nous atteignons une grande capacité, cela coûtera moins de 100 $ par tonne de CO₂. Pour que la capture directe de l'air soit utilisée à l'échelle mondiale, nous avons besoin d'une technique qui puisse s'étendre aux pays sous-développés ou pauvres.
David Keith, physicien de l'Université de Harvard et créateur de l'initiative DAC Carbon Engineering, affirme que la capacité du matériau à charger du carbone est remarquable. Mais si vous voulez réduire les coûts, vous devez accélérer la vitesse à laquelle le matériau absorbe le dioxyde de carbone. "Une cinétique rapide est nécessaire pour une capture efficace de l'air, sinon le coût du système de contact avec l'air augmentera", dit-il.
Source : cen.acs.org/environnement
Günceleme: 21/03/2023 12:49