Aspirez du CO2 dans l'air et entreposez-le dans l'océan pour lutter contre le changement climatique.

Publié le 12 mars 2023 à 13:12

Par Laurie Henry

Source : Science Advances

Il est reconnu par tous que le dioxyde de carbone dans l’atmosphère réchauffe la planète, provoquant des changements climatiques extrêmes. Les activités humaines ont augmenté la teneur en dioxyde de carbone de l’atmosphère de 50% en moins de 200 ans. Récemment, des chercheurs ont trouvé une nouvelle méthode efficace pour aspirer le dioxyde de carbone de l’air et le stocker dans la mer. Un espoir pour limiter voire enrayer la crise climatique, mais il doit pour cela être associé à la réduction drastique des émissions de gaz à effet de serre.

 

Chaque année, les activités humaines libèrent plus de dioxyde de carbone dans l’atmosphère que les processus naturels ne peuvent en éliminer, ce qui entraîne une augmentation de la quantité de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. La principale cause est la combustion des énergies fossiles.

Cette concentration élevée de CO2 dans l’atmosphère est majoritairement responsable du changement climatique mondial et est considérée comme la pire menace à laquelle l’humanité est confrontée aujourd’hui.

L’ampleur de la crise est gigantesque, avec environ 36,3 gigatonnes/an d’émissions mondiales de CO2, exigeant des actions urgentes de la part des pays émetteurs. À cet égard, l’élimination de ce gaz de l’air ambiant, également connue sous le nom de capture directe de l’air (DAC), apparaît comme une stratégie essentielle en parallèle aux processus qui capturent le CO2 à partir de sources plus concentrées, telles que les gaz de combustion.

Récemment, des chercheurs de l’Université Lehigh ont identifié un nouveau matériau avec une capacité de capture de carbone trois fois supérieure à celle des systèmes DAC actuels. Le dioxyde de carbone ainsi capturé pourrait être transformé en bicarbonate de soude et stocké dans les océans. Cette découverte pourrait révolutionner l’industrie de la capture directe de l’air, selon les chercheurs. Leurs travaux sont publiés dans la revue Science Advances.

Réduire le coût de l’extraction

Il faut savoir qu’extraire le carbone directement de l’air est extrêmement coûteux et énergivore, car le CO2 contenu dans l’atmosphère est dilué. Concrètement, cela signifie qu’une tonne de CO2 coûte des centaines de dollars américains à extraire. Il est donc primordial de réduire l’impact financier de ces processus.

Pour mener à bien les travaux, l’équipe de recherche a emprunté une approche utilisée pour l’élimination du CO2 dans l’eau et a ajusté les matériaux existants pour l’éliminer de l’air. La modification des solvants amines avec une solution de cuivre a multiplié d’un facteur deux à trois le potentiel de capture du carbone du DAC.

SenGupta affirme dans un article du New Scientist que le nouveau matériau pourrait radicalement renforcer le potentiel du DAC en tant que technologie efficace et abordable pour atténuer le changement climatique, d’autant plus que les matériaux nécessaires à la production du sorbant (matériau insoluble conçu pour ramasser et retenir les liquides) sont facilement disponibles à faible coût. Elle ajoute : « Ce matériau peut être produit à très haute capacité très rapidement. Cela devrait certainement améliorer la rentabilité du processus ».

Problème de stockage résolu

Une fois le carbone capturé, le second défi est de savoir où le stocker sans risque de fuite ou d’impacts environnementaux. Il faut savoir que le stockage sous terre ou en mer dans d’anciens puits de pétrole est une approche largement utilisée. Mais la nouvelle étude suggère qu’avec l’ajout de certains produits chimiques, le CO2 capturé peut être transformé en bicarbonate de soude et stocké simplement et en toute sécurité dans l’eau de mer.

Libérer du bicarbonate de soude dans l’océan ne causerait aucun dommage écologique, précisent les chercheurs. Une alcalinité plus élevée signifie plus d’activité biologique ; cela signifie aussi plus de séquestration de CO2.

De surcroît, le bicarbonate de sodium est un alcali. Il pourrait donc offrir certains avantages en inversant l’acidification de l’océan qui se produit lorsque le CO2 est dissous. En effet, l’océan a absorbé suffisamment de dioxyde de carbone pour abaisser son pH de 0,1 unité, soit une augmentation de 30% de l’acidité, comme l’indique la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration).

Néanmoins, il faut s’assurer qu’il n’y ait pas d’obstacles juridiques au rejet du bicarbonate de soude — qui pourrait être classé comme déchet industriel — dans l’océan.

Passer à l’échelle mondiale

Certes, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre comment le matériau fonctionne à l’échelle industrielle après avoir absorbé et libéré du CO2 des centaines de fois. Cependant, SenGupta souhaite créer une entreprise pour développer davantage la technologie.

Il pense que l’élimination du CO2 de cette manière sera essentielle pour limiter la hausse des températures mondiales. De plus, les usines DAC utilisant ce sorbant pourraient être installées au large des cotes, permettant aux pays sans potentiel géologique de stockage du carbone de commencer à éliminer le carbone de l’atmosphère.

Elle précise : « Nous devons l’amener dans des endroits comme le Bangladesh, la Barbade ou les Maldives. Ils ont aussi un rôle à jouer, ils ne peuvent pas être juste des spectateurs qui continuent de souffrir ».

Comme le souligne un article de la BBC, avec les seuils de température de l’accord de Paris et l’objectif « zéro émission » du GIEC d’ici 2050, beaucoup de scientifiques estiment que le déploiement rapide de la capture directe de l’air en plus des réductions massives de carbone est le meilleur espoir d’éviter un changement climatique dramatique.


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