Une éponge de charbon de bois électrifiée absorbe le CO2 de l’air

En chargeant des éponges de charbon de bois couramment utilisées dans les filtres à eau domestiques, des chercheurs ont découvert un moyen peu coûteux et peu énergivore d’éliminer le CO2 de l’air.

Par l’équipe d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window)

Avec une faible charge électrique, le matériau de charbon de bois semblable à une éponge utilisé dans les filtres à eau domestiques peut également capturer le dioxyde de carbone présent dans l’air, rapporte une équipe de recherche dans la revue Nature (Opens in a new window). Cette avancée pourrait constituer un moyen efficace et peu coûteux d’éliminer les gaz à effet de serre de l’atmosphère (Opens in a new window).

La plus grande usine de capture directe dans l’air au monde (Opens in a new window) a été inaugurée en Islande le mois dernier. Bien que l’usine soit alimentée par l’abondante énergie géothermique (Opens in a new window) propre de l’Islande, le procédé est énergivore (Opens in a new window) et exige des températures élevées, ce qui pourrait limiter son utilisation commerciale à grande échelle.

Des scientifiques travaillent à la conception de meilleurs matériaux et de meilleures méthodes pour la capture directe dans l’air afin d’en réduire le coût. L’équipe de l’Université de Cambridge a entrepris de mettre au point un matériau bon marché qui capture efficacement le dioxyde de carbone et permet de le séparer à plus basse température à des fins de stockage.

Pour le matériau, l’équipe de recherche s’est tournée vers une éponge de charbon actif, une substance poreuse ayant une grande surface. Ce matériau est couramment utilisé dans les purificateurs domestiques destinés à filtrer les toxines et les produits chimiques présents dans l’eau. Normalement, le charbon actif ne peut pas capturer efficacement le dioxyde de carbone dans l’air. Mais le chimiste Alexander Forse et ses collègues ont proposé d’insérer des particules chargées et réactives dans le charbon actif pour en faire un sorbant de capture directe dans l’air.

L’équipe a chargé le tissu de charbon actif en appliquant une méthode semblable à celle utilisée pour charger une batterie. Elle a utilisé le tissu comme une électrode dans une batterie, en le plaçant dans un solvant avec une électrode opposée. Lorsqu’elle a fait passer de l’électricité dans le dispositif, des ions hydroxyde chargés se sont accumulés dans les minuscules pores du tissu de charbon de bois. L’équipe a retiré le charbon, et l’a lavé et séché pour obtenir un sorbant chargé.

Les essais ont montré que le matériau sorbant ainsi obtenu capturait rapidement le dioxyde de carbone présent dans l’air ambiant grâce à la réaction des hydroxydes. Les matériaux actuels de capture du carbone doivent être chauffés à des températures allant jusqu’à 900 °C pour séparer le gaz à effet de serre. Le nouveau charbon de bois chargé, quant à lui, n’a besoin d’être chauffé qu’à 90 °C ou 100 °C. L’équipe de recherche produit ces températures en faisant simplement passer de l’électricité dans le matériau, ce qui peut être réalisé au moyen d’énergies renouvelables.

L’un des inconvénients du matériau est qu’il perd en efficacité dans des conditions humides. L’équipe s’attache donc à remédier à ce problème ainsi qu’à augmenter la quantité de dioxyde de carbone que le matériau peut capturer.

Source : Huaiguang Li et coll. « Capturing carbon dioxide from air with charged-sorbents ». Nature, 2024.

Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2024/06/electrified-charcoal-sponge-soaks-up-co2-directly-from-the-air/ (Opens in a new window)

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Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (Opens in a new window), la Durabilité à l’Ère Numérique (Opens in a new window) et le pôle canadien de Future Earth (Opens in a new window).