Loading ...Avec l’aide de la seule lumière naturelle, un ensemble de nanotubes peut convertir un mélange de dioxyde de carbone et de vapeur d’eau en gaz naturel, et ce à des taux sans précédents.
De tels procédés offrent une nouvelle façon de capter le dioxyde de carbone de l’atmosphère, et de le transformer en carburant ou en tout autre produit chimique, afin de réduire l’impact des émissions de gaz à effet de serre, explique Craig Grimes du Pennsylvania State University.
D’autres groupes de recherche ont mis au point différentes méthodes, afin de convertir le dioxyde de carbone présent dans les composés organiques comme le méthane. Comme celle qui consiste à recourir à des nanoparticules de dioxyde de titane comme catalyseur, mais qui nécessite la présence de lumière ultraviolette.
L’aspect novateur de la découverte des chercheurs du Pennsylvania State University est d’avoir trouvé un procédé qui fonctionne avec la seule lumière du soleil.
L’ amélioration du procédé.
L’équipe s’est aperçue que le rôle de catalyseur du dioxyde de titane pourrait être accru en utilisant des nanotubes de 135 nanomètres de largeur, et de 40 microns de longueur afin d’augmenter la surface utile.
Un revêtement de particules de cuivre et de platine pourrait également stimuler l’activité catalytique des nanotubes.
Les chercheurs ont disposé sur une surface de 2 cm2 toute une série de tubes de métal avec une fenêtre de quartz. Ils ont ensuite pompé dans un mélange de dioxyde de carbone et de vapeur d’eau pour le placer à la lumière du soleil pendant trois heures.
L’énergie fournie par le soleil transforme alors le dioxyde de carbone et la vapeur d’eau en méthane et d’autres composés organiques, comme l’éthane et le propane, à des taux de 160 microlitres/heure par gramme de nanotubes.
Ce sont des résultats 20 fois supérieurs à ceux issus de publications précédentes, mais encore à des quantités trop faibles pour être immédiatement exploitables.
Par ailleurs, si la réaction est stoppée en début d’expérience, le dispositif produit un gaz de synthèse composé de monoxyde de carbone et d’hydrogène, et qui peut être converti en un carburant de type diesel (selon un procédé analogue au système Fischer-Tropsch).
Une rentabilité à venir.
Mais Craig Grimes admet que ” si vous essayez d’avoir une activité commerciale en utilisant ce que nous avons fait, vous êtes quand même certain de faire faillite aujourd’hui. Mais il est tout aussi plausible d’avoir une exploitation commerciale viable dans l’avenir”.
Pour l’instant le problème de la rentabilité reste donc posé.
« Nous travaillons actuellement sur l’homogénéité de la sensibilisation pour l’ensemble du réseau de nanotubes qui comprend des nanoparticules de cuivre, ce qui devrait doubler les taux de conversion » dit Grimes.
Ces recherches dans le domaine des nanotubes et du dioxyde de titane est « potentiellement très excitant » déclare Milo Shaffer, un chercheur en nanotechnologies à l’ Imperial College de Londres.
Les nanotechnologies sont présentées comme la prochaine révolution industrielle, après la transformation du modèle énergétique. Plusieurs pays se sont déjà engagés dans cette voie : Japon, Europe, Corée, avec l’Inde et la Chine qui tirent les prix vers le bas. Et notamment la Russie qui utilise les nanotechnologies notamment pour une meilleure efficacité énergétique.
On comprend mieux à l’aide de l’expérience de Craig Grimes, le lien entre nanotechnologies et efficacité énergétique.
Sources :
New Scientist
Pennsylvania State University
Nano letters
