Il est clair depuis un certain temps déjà qu’il y a trop de dioxyde de carbone dans l’atmosphère terrestre, ce qui contribue fortement au réchauffement de la planète. Des scientifiques viennent de proposer un nouveau plan pour gérer cet excès de CO2 : le convertir en plastique.
Le plastique en soi n’est pas le matériau le plus écologique, mais non seulement le CO2 serait converti en quelque chose d’utile, mais il pourrait également réduire la nécessité de produire des plastiques à partir de combustibles fossiles, ce qui nous donnerait de meilleures chances d’atteindre les objectifs de limitation du changement climatique.
Cette nouvelle approche est la méthode la plus efficace que les scientifiques aient conçue à ce jour pour convertir le dioxyde de carbone en éthylène, la matière première utilisée pour fabriquer le plastique le plus couramment utilisé, le polyéthylène.
Et elle rapproche considérablement la possibilité d’un système pratique de conversion du CO2 en plastique.
“Je pense que l’avenir sera rempli de technologies permettant de valoriser les déchets”, déclare le chercheur principal Phil De Luna, de l’université de Toronto au Canada.
“C’est passionnant car nous travaillons à l’élaboration de moyens nouveaux et durables pour répondre aux demandes énergétiques du futur.”
L’équipe a utilisé une technique faisant appel à la spectroscopie à rayons X et à la modélisation informatique au Centre canadien de rayonnement synchrotron ( CCRS ) de l’université de Saskatchewan – analysant la matière à l’aide de rayonnements électromagnétiques pour identifier leur catalyseur clé.
Et c’est grâce à un nouvel équipement mis au point par Tom Regier, scientifique principal au CCRS, que les chercheurs ont pu étudier la forme et l’environnement chimique du catalyseur en temps réel.
“Cela n’a jamais été fait auparavant”, explique l’un des membres de l’équipe, Rafael Quintero-Bermudez, également de l’Université de Toronto. “Cette mesure unique nous a permis d’explorer de nombreuses questions de recherche sur la manière dont le processus se déroule et sur la façon dont il peut être amélioré.”
“Cette expérience n’aurait pu être réalisée nulle part ailleurs dans le monde, et nous sommes ravis des résultats”, ajoute De Luna.
Le catalyseur est nécessaire pour alimenter une réaction de réduction du dioxyde de carbone, qui convertit le CO2 en d’autres produits chimiques lorsqu’il est soumis à un courant électrique. Si de nombreux métaux peuvent servir de catalyseurs, nous savons déjà que le cuivre est le seul à pouvoir produire de l’éthylène.
Les chercheurs ont trouvé le moyen de contrôler la réaction de manière à maximiser la production d’éthylène tout en réduisant au minimum les déchets tels que le méthane.
“Le cuivre est un peu un métal magique”, explique M. De Luna. “Il est magique car il peut fabriquer de nombreux produits chimiques différents, comme le méthane, l’éthylène et l’éthanol, mais il est difficile de contrôler ce qu’il fabrique.”
Armés de ces nouvelles connaissances et d’une technologie de capture du carbone adaptée, nous pourrions potentiellement éliminer le CO2 de l’atmosphère tout en produisant des plastiques de manière écologique dans le même temps.
Tant que l’énergie nécessaire à la conversion peut être fournie par une source renouvelable et que les plastiques obtenus peuvent être réutilisés ou recyclés plus tard, l’impact global devrait être positif.
Avec une production de polyéthylène qui dépasse aujourd’hui les 100 millions de tonnes par an, nous parlons d’une grande différence pour l’atmosphère de notre planète. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour affiner la technique, mais nous disposons désormais de l’une des composantes de base.
Et ce qui rend cette histoire encore plus spéciale, c’est que les scientifiques ont failli abandonner.
“Nous étions sur le point d’abandonner, mais lorsque les résultats sont arrivés, ils étaient si bons que nous avons dû nous asseoir”, explique Quintero-Bermudez. “Des résultats vraiment magnifiques”
Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Catalysts.