Conversion du CO₂: Le kilomètre supplémentaire du laboratoire à l'industrie
Transformer le gaz à effet de serre CO₂ en matières premières pour l'industrie au moyen d'énergies renouvelables : Ce que l'électrocatalyse peut faire en théorie doit être appliqué le plus rapidement possible. Mais il y a encore un fossé entre les progrès de la science et les exigences de l'industrie. Une équipe de recherche de l'université de Duisburg-Essen et de la Ruhr-Universität de Bochum veut changer cela. Grâce à de nouveaux paramètres de performance pour l'application industrielle, ils jettent un pont vers une utilisation rapide de la technologie.
"Dans la lutte contre le changement climatique, nous voyons une grande opportunité dans la transformation électrochimique du dioxyde de carbone", explique le professeur Doris Segets, directrice de la chaire de technologie des particules à l'université de Duisburg-Essen (UDE). Ce qui fonctionne déjà bien dans des conditions de laboratoire pourrait ressembler à ceci dans la pratique : Dans une installation à forte charge d'émission, comme une cimenterie, un catalyseur transforme le CO₂ émis en composés carbonés plus importants, par exemple en acide formique ou en méthanol. Ces derniers servent à leur tour de matières premières dans l'industrie. "En utilisant de l'électricité issue d'énergies renouvelables pour la catalyse, non seulement le CO₂ serait transformé sans impact sur le climat, mais les produits chimiques de base ne seraient plus d'origine fossile", explique la professeure junior Dr Corina Andronescu (UDE).
Pour que de tels procédés fonctionnent dans l'industrie, la recherche académique doit faire un mile supplémentaire, s'accordent à dire les professeurs Doris Segets, Corina Andronescu (UDE) et Ulf-Peter Apfel (Ruhr-Universität Bochum RUB/Fraunhofer UMSICHT). Dans Nature Communications, ils esquissent cette voie avec des paramètres clés communs. "Un aspect important est la stabilité des catalyseurs", explique Ulf-Peter Apfel. "Dans l'industrie, ils devraient fonctionner pendant au moins 50 000 heures. En laboratoire, nous ne pouvons pas tester le matériau pendant cinq ans, c'est pourquoi nous plaidons pour des protocoles stricts avec des contraintes importantes. Cela nous permet d'adapter nos développements aux exigences industrielles et de garantir la stabilité."
"Il convient également de se pencher sur le processus du catalyseur lui-même en mettant en place des flux de travail cohérents et en collectant systématiquement des métadonnées", ajoute Segets. "À la fin, il y a un test de la cellule complète, c'est-à-dire l'essai du catalyseur dans son environnement fonctionnel". Le développement de la cellule pleine a un autre avantage : il permet une analyse des gaz résistante. Celle-ci est tout à fait centrale, surtout pour ce que l'on appelle le "downstream processing", c'est-à-dire la séparation du mélange gazeux obtenu. "L'électrolyse du CO₂ produit d'abord un mélange à base de carbone qui doit être séparé pour l'application industrielle. Par conséquent, pour que les catalyseurs aient une réelle utilité pour l'industrie, il est nécessaire que la séparabilité du mélange de produits obtenu soit également prise en compte lors du développement", résume le professeur Apfel.
L'objectif déclaré de l'UDE et de la RUB est de développer rapidement et durablement de nouveaux matériaux dont le besoin est urgent pour la transition énergétique. Depuis 2007 déjà, les universités travaillent en étroite collaboration stratégique au sein de l'Alliance universitaire de la Ruhr (UA Ruhr).
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 Allemand peut être trouvé ici.
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