Les ingénieurs ont développé un moyen de convertir les émissions nocives de CO2 en blocs de construction chimiques pour le carburant

Toutes Les Nouvelles

La fabrication de catalyseurs pour convertir les déchets de dioxyde de carbone en produits industriels utiles a été coûteuse et compliquée - jusqu'à présent. Les ingénieurs australiens ont montré que c'était aussi simple que de jouer avec Lego.

Les ingénieurs chimistes de l'UNSW Sydney ont développé une nouvelle technologie qui aide à convertir les émissions nocives de dioxyde de carbone en éléments de base chimiques pour fabriquer des produits industriels utiles comme le carburant et les plastiques.


Et s'il est adopté à grande échelle, le processus pourrait donner au monde un répit dans sa transition vers une économie verte.

Dans un article publié aujourd'hui dans la revue Matériaux énergétiques avancés , Le Dr Rahman Daiyan et le Dr Emma Lovell de l’École de génie chimique de l’UNSW détaillent un moyen de créer des nanoparticules qui favorisent la conversion des déchets de dioxyde de carbone en composants industriels utiles.

Les chercheurs, qui ont effectué leurs travaux dans le laboratoire de recherche sur les particules et la catalyse dirigé par la professeure de Scientia Rose Amal, montrent qu'en fabriquant de l'oxyde de zinc à très haute température en utilisant une technique appelée pyrolyse par projection de flamme (FSP), ils peuvent créer des nanoparticules qui agissent comme le catalyseur pour transformer le dioxyde de carbone en «gaz de synthèse» - un mélange d'hydrogène et de monoxyde de carbone utilisé dans la fabrication de produits industriels. Les chercheurs affirment que cette méthode est moins chère et plus évolutive aux exigences de l'industrie lourde que ce qui est disponible aujourd'hui.

Flamme nue

«Nous avons utilisé une flamme nue, qui brûle à 2000 degrés, pour créer des nanoparticules d'oxyde de zinc qui peuvent ensuite être utilisées pour convertir le CO2, utilisant l'électricité, en gaz de synthèse », dit Dr Lovell .


«Le syngaz est souvent considéré comme l'équivalent chimique du Lego parce que les deux éléments de base - l'hydrogène et le monoxyde de carbone - peuvent être utilisés dans des proportions différentes pour fabriquer des choses comme le diesel synthétique, le méthanol, l'alcool ou les plastiques, qui sont des précurseurs industriels très importants.

«Donc, essentiellement, ce que nous faisons est de convertir le CO2dans ces précurseurs qui peuvent être utilisés pour fabriquer tous ces produits chimiques industriels vitaux. »


EN RELATION: Les ingénieurs du MIT dévoilent une technologie de capture du carbone «révolutionnaire» pour absorber le CO2 en utilisant «considérablement» moins d’énergie et d’argent

Petter Rudwall

Fermer la boucle

Dans un environnement industriel, un électrolyseur contenant les particules d'oxyde de zinc produites par FSP pourrait être utilisé pour convertir les déchets CO2en permutations utiles de gaz de synthèse, explique le Dr Daiyan.

«Déchets de CO2par exemple, une centrale électrique ou une cimenterie, peut être passé à travers cet électrolyseur, et à l'intérieur, nous avons notre matériau d'oxyde de zinc pulvérisé à la flamme sous la forme d'une électrode. Quand on passe les déchets CO2en, il est traité à l'électricité et est libéré d'une sortie sous forme de gaz de synthèse dans un mélange de CO et d'hydrogène », dit-il.

Les chercheurs disent en effet qu'ils ferment la boucle du carbone dans les processus industriels qui créent des gaz à effet de serre nocifs. Et en apportant de petits ajustements à la façon dont les nanoparticules sont brûlées par la technique FSP, ils peuvent déterminer le mélange éventuel des blocs de construction du gaz de synthèse produits par la conversion du dioxyde de carbone.


PLUS: Les bactéries nouvellement découvertes qui engloutissent les polluants pourraient avoir un «grand impact sur le changement climatique»

«Pour le moment, vous générez du gaz de synthèse en utilisant du gaz naturel - donc à partir de combustibles fossiles», explique le Dr Daiyan. 'Mais nous utilisons des déchets de dioxyde de carbone, puis nous le convertissons en gaz de synthèse dans un rapport en fonction de l'industrie dans laquelle vous souhaitez l'utiliser.'

Par exemple, un rapport de un à un entre le monoxyde de carbone et l'hydrogène se prête au gaz de synthèse qui peut être utilisé comme carburant. Mais un rapport de quatre parties de monoxyde de carbone et une partie d'hydrogène convient à la création de plastiques, dit le Dr Daiyan.

Bon marché et accessible

En choisissant l'oxyde de zinc comme catalyseur, les chercheurs se sont assurés que leur solution restait une alternative moins chère à ce qui avait été précédemment tenté dans cet espace.

«Les tentatives passées ont utilisé des matériaux coûteux tels que le palladium, mais c'est le premier cas où un matériau très bon marché et abondant, extrait localement en Australie, a été appliqué avec succès au problème de la conversion des déchets de dioxyde de carbone», explique le Dr Daiyan.

Le Dr Lovell ajoute que ce qui rend également cette méthode attrayante, c'est l'utilisation du système de flamme FSP pour créer et contrôler ces matériaux précieux.

EN RELATION: Cette installation islandaise capte les émissions de CO2 afin de pouvoir tout transformer en pierre

«Cela signifie qu'il peut être utilisé industriellement, il peut être mis à l'échelle, il est très rapide à fabriquer les matériaux et très efficace», dit-elle.

«Nous n'avons pas à nous soucier des techniques de synthèse compliquées qui utilisent des métaux et des précurseurs très coûteux - nous pouvons le brûler et en 10 minutes, ces particules sont prêtes à l'emploi. Et en contrôlant la façon dont nous le brûlons, nous pouvons contrôler ces ratios de blocs de construction de gaz de synthèse souhaités. »

Augmenter

Alors que le duo a déjà construit un électrolyseur qui a été testé avec des déchets de CO2gaz contenant des contaminants, la mise à l'échelle de la technologie au point où elle pourrait convertir tous les déchets de dioxyde de carbone émis par une centrale électrique est encore un chemin à parcourir.

«L'idée est que nous pouvons prendre une source ponctuelle de CO2, comme une centrale au charbon, une centrale au gaz ou même une mine de gaz naturel où vous libérez une énorme quantité de CO pur2et nous pouvons essentiellement moderniser cette technologie à l'arrière de ces usines. Ensuite, vous pourriez capturer ce CO produit2et le convertir en quelque chose qui est extrêmement précieux pour l'industrie », déclare le Dr Lovell.

POPULAIRE: Début de la construction de la toute première usine commerciale de plastique-carburant aux États-Unis

Le prochain projet du groupe consistera à tester leurs nanomatériaux dans un environnement de gaz de combustion pour s’assurer qu’ils sont tolérants aux conditions difficiles et aux autres produits chimiques présents dans les gaz résiduaires industriels.

- Publié à l'origine par Salle de presse UNSW-Sydney

PARTAGEZ l'innovation énergétique avec vos amis sur les réseaux sociaux…