Du gaz à effet de serre au produit à valeur ajoutée
Conversion du CO₂ à l'aide d'un nouveau matériau : Les MOCHAs rendent la chose possible
La conversion duCO2 en gaz de synthèse permet d'obtenir une matière première précieuse pour l'industrie chimique. Des chercheurs de la TU Wien montrent comment cela fonctionne même à température ambiante et à pression atmosphérique.
Cellule électrochimique
© Dogukan Apaydin / TU Wien
Lorsque l'on pense auCO2, des termes tels que " nuisible pour le climat " ou " déchet " viennent rapidement à l'esprit. Alors que leCO2 est depuis longtemps un pur déchet, de plus en plus de procédés sont mis au point pour transformer ce gaz à effet de serre en matières premières précieuses. Les chercheurs parlent alors de "produits chimiques à valeur ajoutée". Un nouveau matériau permettant d'atteindre cet objectif a été mis au point à l'Université technique de Vienne et présenté récemment dans la revue "Communications Chemistry".
Les chercheurs du groupe de Dominik Eder ont mis au point un nouveau matériau qui facilite la conversion duCO2. Il s'agit de MOCHAs, des composés organométalliques de chalcogénolate qui servent de catalyseurs. Le résultat de la conversion électrochimique est le gaz de synthèse, ou syngaz, qui est une matière première importante pour l'industrie chimique.
LeCO2 devient un gaz de synthèse
Le gaz de synthèse est un mélange de monoxyde de carbone (CO), d'hydrogène (H2) et d'autres gaz, et il est utilisé comme matériau de base pour d'autres substances. L'un des principaux domaines d'application est la production d'engrais, où l'ammoniac est produit à partir du gaz de synthèse. Cependant, il peut également être utilisé pour la production de carburants tels que le diesel ou pour la production de méthanol, qui est utilisé dans les piles à combustible. L'extraction duCO2 de l'atmosphère étant très énergivore, leCO2 des installations industrielles est une bonne option. À partir de là, il peut servir de matière première pour divers produits chimiques.
Cependant, les méthodes précédentes nécessitent des températures et des pressions élevées, ainsi que des catalyseurs coûteux. C'est pourquoi les chercheurs viennois ont cherché des catalyseurs pouvant également être utilisés pour produire du gaz de synthèse à basse température et à pression atmosphérique. "Les MOCHA fonctionnent différemment des catalyseurs utilisés jusqu'à présent : Au lieu de la chaleur, c'est l'électricité qui est fournie pour activer le catalyseur et déclencher la conversion duCO2 en gaz de synthèse", explique Dogukan Apaydin, chef du groupe junior et responsable des efforts de recherche sur la conversion duCO2 au sein du groupe de recherche.
Les MOCHA pour résoudre les problèmes
Les MOCHA sont une classe de matériaux qui a été développée il y a près de 20 ans mais qui n'a pas encore trouvé d'application. Les matériaux hybrides organiques-inorganiques ont regagné en popularité ces dernières années. Les chercheurs de la TU ont reconnu le potentiel des MOCHA en tant que catalyseurs et ont réalisé des expériences avec eux pour la première fois. Ils ont toutefois été confrontés à certains problèmes : Les méthodes de synthèse précédentes ne permettaient d'obtenir que de petites quantités de produit et nécessitaient beaucoup de temps. "Grâce à notre méthode de synthèse, nous avons pu augmenter considérablement la quantité de produit et réduire le temps de 72 à 5 heures", explique M. Apaydin pour expliquer le nouveau processus de production des MOCHA.
Les premiers tests ont montré que la performance catalytique des MOCHAs dans la production de gaz de synthèse à partir deCO2 est comparable à celle des catalyseurs précédemment établis. En outre, ils requièrent beaucoup moins d'énergie, car l'ensemble de la réaction peut être effectuée à température ambiante. En outre, les MOCHA se révèlent extrêmement stables. Ils peuvent être utilisés dans différents solvants, à différentes températures ou dans différentes conditions de pH et conservent leur structure même après la catalyse.
Néanmoins, l'équipe de Dogukan Apaydin et de la doctorante Hannah Rabl poursuit ses recherches sur certains paramètres. Si les mêmes électrodes sont utilisées plusieurs fois pour fournir de l'énergie sous forme de courant, on observe une légère baisse de performance. La manière dont la connexion entre les MOCHA et les électrodes peut être améliorée pour éviter cette baisse de performance fait actuellement l'objet de recherches dans le cadre d'expériences à long terme. "Nous n'en sommes qu'au début de l'application", admet Dogukan Apaydin. "J'aime comparer cela aux panneaux solaires, dont la production était beaucoup plus complexe et coûteuse il y a 30 ans qu'aujourd'hui. Mais avec l'infrastructure et la volonté politique adéquates, les MOCHA pourront également être largement utilisés à l'avenir pour convertir leCO2 en gaz de synthèse et apporter ainsi leur contribution à la protection du climat", est convaincu Dogukan Apaydin.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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