Une nouvelle technologie de capture du carbone développée par l'Université du Texas à Austin accélère la conversion du CO2 atmosphérique en hydrates pour le stockage dans les océans, offrant une alternative plus sûre et plus efficace à l'injection dans des réservoirs souterrains. Crédit : Issues.fr.com
Des chercheurs ont développé une nouvelle méthode de stockage du carbone qui accélère la formation d’hydrates de dioxyde de carbone à l’aide d’un processus sans produit chimique.
Cette technique, qui convertit le CO2 en matériaux stables semblables à de la glace destinés à être enterrés dans l'océan, pourrait réduire considérablement les niveaux de carbone de l'atmosphère et lutter contre le changement climatique plus efficacement que les méthodes traditionnelles.
Une nouvelle méthode de stockage du carbone capturé dans l'atmosphère, développée par des chercheurs de l'Université du Texas à Austin, fonctionne beaucoup plus rapidement que les méthodes actuelles, sans les accélérateurs chimiques nocifs qu'elles nécessitent.
Dans une nouvelle étude publiée aujourd'hui (8 juillet) dans ACS Chimie et ingénierie durablesl'équipe a développé une technique de formation ultrarapide d'hydrates de dioxyde de carbone. Ces matériaux uniques, semblables à de la glace, peuvent enfouir le dioxyde de carbone dans l'océan, l'empêchant ainsi d'être libéré dans l'atmosphère.
L'infrastructure de cette nouvelle technologie de stockage du carbone. Crédit : Université du Texas à Austin
Technique révolutionnaire de stockage du carbone
« Nous sommes confrontés à un énorme défi : trouver un moyen d’extraire en toute sécurité des gigatonnes de carbone de notre atmosphère. Les hydrates offrent une solution universelle pour le stockage du carbone. Pour qu’ils constituent une part importante du marché du stockage du carbone, nous avons besoin de la technologie pour les cultiver rapidement et à grande échelle », a déclaré Vaibhav Bahadur, professeur au département de génie mécanique de Walker, qui a dirigé la recherche. « Nous avons montré que nous pouvons cultiver rapidement des hydrates sans utiliser de produits chimiques qui contrebalancent les avantages environnementaux de la capture du carbone. »
Le dioxyde de carbone est le gaz à effet de serre le plus répandu et l’un des principaux facteurs du changement climatique. La capture et la séquestration du carbone permettent de retirer le carbone de l’atmosphère et de le stocker de manière permanente. Cette technique est considérée comme un aspect essentiel de la décarbonisation de notre planète.
Des hydrates de carbone créés dans le laboratoire de Vaibhav Bahadur. Crédit : Université du Texas à Austin
Relever les défis posés par les méthodes actuelles de stockage du carbone
Aujourd’hui, la méthode de stockage du carbone la plus courante consiste à injecter du dioxyde de carbone dans des réservoirs souterrains. Cette technique présente le double avantage de piéger le carbone et d’augmenter la production pétrolière.
Cette technique est toutefois confrontée à des problèmes importants, notamment les fuites et la migration du dioxyde de carbone, la contamination des eaux souterraines et les risques sismiques associés à l'injection. De nombreuses régions du monde ne disposent pas non plus de caractéristiques géologiques adaptées à l'injection dans les réservoirs.
Gros plan sur le nouveau réservoir de stockage de carbone. Crédit : Université du Texas à Austin
Percée dans la formation d'hydrates pour le stockage du carbone
Les hydrates représentent un « plan B » pour le stockage du carbone à grande échelle, a déclaré Bahadur, mais ils pourraient devenir un « plan A » si certains des principaux problèmes peuvent être résolus. Jusqu’à présent, le processus de formation de ces hydrates piégeant le carbone a été lent et énergivore, ce qui les a empêchés de devenir un moyen de stockage du carbone à grande échelle.
Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont réussi à multiplier par six le taux de formation d’hydrates par rapport aux méthodes précédentes. La vitesse combinée au processus sans produits chimiques facilite l’utilisation de ces hydrates pour le stockage de carbone à grande échelle.
Implications et applications futures
Le magnésium représente la « sauce secrète » de cette recherche, agissant comme un catalyseur qui élimine le besoin de promoteurs chimiques. Ceci est facilité par le barbotage à haut débit de CO2 dans une configuration de réacteur spécifique. Cette technologie fonctionne bien avec l'eau de mer, ce qui la rend plus facile à mettre en œuvre car elle ne repose pas sur des processus complexes de dessalement pour créer de l'eau douce.
« Les hydrates sont des options intéressantes pour le stockage du carbone, car les fonds marins offrent des conditions thermodynamiques stables qui les protègent de la décomposition », a déclaré Bahadur. « Nous mettons le stockage du carbone à la disposition de tous les pays de la planète dotés d’un littoral. Cela rend le stockage plus accessible et réalisable à l’échelle mondiale et nous rapproche d’un avenir durable. »
Les implications de cette avancée vont au-delà de la séquestration du carbone. La formation ultrarapide d’hydrates a des applications potentielles dans le dessalement, la séparation des gaz et le stockage des gaz, offrant une solution polyvalente pour diverses industries.
Les chercheurs et l'UT ont déposé deux brevets liés à cette technologie, et l'équipe envisage de créer une startup pour la commercialiser.
