Des chercheurs de l'université Chung-Ang, en Corée du Sud, étudient les procédés de captage et d'utilisation du carbone à partir de déchets ou de ressources naturelles abondantes. Ceci garantit la viabilité économique de la technologie.
Dans cette nouvelle étude, une équipe dirigée par le professeur Sungho Yoon et le professeur associé Chul-Jin Lee a exploré l'utilisation du dioxyde de carbone industriel et de la dolomite pour produire deux produits commercialement viables : le formiate de calcium et l'oxyde de magnésium.
L'étude, intitulée « Conversion dynamique des ions magnésium et calcium de la dolomite en produits utiles à valeur ajoutée à l'aide de dioxyde de carbone », a été publiée dans le Journal of Chemical Engineering.
Le changement climatique est un problème grave qui exige une attention prioritaire. C’est pourquoi des pays du monde entier élaborent des politiques visant à en réduire l’impact.
Par exemple, l’Union européenne propose un ensemble complet de lignes directrices pour atteindre la neutralité climatique d’ici à 2050. Le Pacte vert pour l’Europe souligne également l’importance de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
De ce fait, les scientifiques explorent la technologie de capture et d'utilisation du carbone comme une voie prometteuse pour développer le stockage et le traitement du dioxyde de carbone à faible coût.
Cependant, la recherche mondiale sur la capture et l'utilisation du carbone se limite à une vingtaine de composés de conversion.
Compte tenu de la diversité des sources d'émission de CO2, il est essentiel de disposer d'une gamme plus étendue de composés.
Cela souligne l'importance d'une étude approfondie des processus de conversion du dioxyde de carbone à faible concentration.
Dans cette nouvelle étude, l'équipe a utilisé un catalyseur (Ru/bpyTN-30-CTF) pour ajouter de l'hydrogène au dioxyde de carbone. Il en a résulté deux produits à valeur ajoutée : le formiate de calcium et l'oxyde de magnésium.
Le formiate de calcium est utilisé comme additif pour ciment, dégivrant et additif pour l'alimentation animale, ainsi que pour d'autres usages tels que le tannage du cuir.
Le procédé mis au point par l'équipe est non seulement réalisable, mais aussi incroyablement rapide, permettant de produire le produit en seulement cinq minutes à température ambiante.
Les chercheurs estiment notamment que ce procédé pourrait réduire le potentiel de réchauffement climatique de 20 % par rapport aux méthodes traditionnelles de production de formiate de calcium.
« L’utilisation du dioxyde de carbone pour produire des produits de valeur, susceptibles d’atténuer les effets du changement climatique tout en générant des avantages économiques, suscite un intérêt croissant. »
Le professeur Yoon a déclaré : « En combinant les réactions d'hydrogénation du dioxyde de carbone et les réactions d'échange de cations, un procédé a été mis au point pour purifier simultanément les oxydes métalliques et produire du formiate de valeur. »
Les chercheurs ont évalué si leur méthode pouvait remplacer les méthodes de production actuelles. Pour ce faire, ils ont étudié l'impact environnemental et la viabilité économique des méthodes durables de conversion du CO2.
« D’après les résultats obtenus, nous pouvons affirmer que notre méthode constitue une alternative écologique à la conversion du dioxyde de carbone, capable de remplacer les méthodes traditionnelles et de contribuer à réduire les émissions industrielles de dioxyde de carbone », a expliqué le professeur Yin.
Bien que les perspectives de conversion durable du dioxyde de carbone en produits soient prometteuses, ces procédés ne sont pas toujours faciles à mettre à l'échelle.
La plupart des technologies CCU n'ont pas encore été commercialisées car leur rentabilité est faible comparée aux procédés commerciaux traditionnels.
« Nous devons combiner le procédé de captage, d’utilisation et de stockage du CO2 (CCU) avec le recyclage des déchets pour le rendre viable sur les plans environnemental et économique. Cela pourrait contribuer à atteindre les objectifs de zéro émission nette à l’avenir », a conclu le Dr Lee.
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