Un matériau spongieux capte le dioxyde de carbone
Une équipe internationale de scientifiques utilise des matériaux poreux, semblables à des éponges, qui peuvent piéger le dioxyde de carbone dans leurs cavités tout en laissant passer d’autres gaz comme l’azote.
Piéger le dioxyde de carbone
Ces matériaux sont fabriqués à partir de sucre et de sels de métaux alcalins peu coûteux, de sorte qu’ils seraient suffisamment bon marché pour être déployés à grande échelle. Ils pourraient être particulièrement efficaces pour limiter les dommages environnementaux causés par les centrales électriques au charbon.
Au cours des 100 dernières années, la principale méthode de capture du carbone en chimie a été un processus connu sous le nom d’épuration par les amines. Les amines sont des composés organiques dérivés de l’ammoniac et contenant de l’azote.
Dans une solution aqueuse, elles sont capables d’éliminer sélectivement le dioxyde de carbone des mélanges gazeux. Cependant, l’oxygène les dégrade à chaque fois qu’elles sont recyclées, ce qui signifie qu’il faut produire de plus en plus de matériaux, ce qui augmente le coût.
Plutôt que de chercher à résoudre le problème de l’oxydation des amines, le laboratoire de Phillip Milner a expérimenté une autre famille de matériaux et les a conçus spécifiquement pour la capture du dioxyde de carbone.
Des matériaux de type éponge
Ce nouveau projet porte sur des matériaux de type éponge dont les pores contiennent des sites d’hydroxyde. En général, les solutions de sels d’hydroxyde réagissent de manière réversible avec le dioxyde de carbone et forment des sels de bicarbonate, comme le bicarbonate de soude, piégeant ainsi le dioxyde de carbone.
Mais pour régénérer le sel d’hydroxyde, ce matériau doit être chauffé à une température comprise entre 500 et 800 degrés Celsius, ce qui n’est pas une mince affaire et n’est pas non plus bon marché.
L’auteur principal et doctorante Mary Zick a découvert qu’en incorporant des faisceaux de molécules de sucre appelées cyclodextrines comme amorce et en les faisant bouillir avec des sels de métaux alcalins dans l’eau, elle pouvait créer un matériau semblable à une éponge, criblé de cavités dans lesquelles le dioxyde de carbone se fixe fortement, mais où d’autres gaz comme l’azote passent facilement.
Contre les gaz à effet de serre
Ce matériau pourra à terme capter le CO2 de l’air et ainsi réduire les émissions de gaz à effet de serre, ce qui aidera à combattre le changement climatique qui menace la planète.
Cette recherche a été publiée dans Angewandte Chemie.
Source : Cornell University
Crédit photo : Pixabay