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21/07/2017

> CO2 - Climat

Confirmation des avancées françaises dans la valorisation du CO2 en carburants

A peine le communiqué publié par l’Université Paris Diderot/CNRS, que tous les sites se sont faits l’écho de la publication dans Nature par des chercheurs du laboratoire d’électrochimie moléculaire d’un article sur la mise au point d’un procédé capable de transformer le CO2 en divers hydrocarbures et notamment en méthane. Des résultats qui confirment que le défi de la réduction du CO2 devrait être atteignable dans des conditions économiques acceptables.

La réduction photocatalytique du CO2, si possible avec des catalyseurs bon marché et un simple recours à l’énergie solaire, est un sujet de recherche de longue haleine qui mobilisent plusieurs équipes depuis de longues années, et générant au fil des avancées diverses publications (voir nos liens plus bas). Car le défi n’est pas simple puisque le CO2 est une molécule particulièrement stable. Mais l’enjeu est de taille bien entendu puisque réussir la valorisation matière du CO2 en molécules hydrocarbonées classiques de la chimie et des carburants permettrait de disposer d’une nouvelle filière d’abattement des émissions de CO2 pour lutter contre le réchauffement climatique, mais également de produire de nouveaux composés « neutres » en CO2, sans pour autant avoir à modifier les filières aval d’utilisation. Pas étonnant donc que chaque nouvelle communication affichant des avancées dans ce domaine suscite un grand intérêt du public.
En l’occurrence, l’annonce de l’université Paris Diderot/Cnrs de la publication d’un article dans Nature sur un procédé permettant la réduction du CO2 grâce à un catalyseur à base de fer et en présence de lumière solaire, n’est pas une surprise. Le laboratoire impliqué dans ces travaux, le LEM, Laboratoire d’électrochimie moléculaire, avait effectivement déjà ces dernières années fait parler de lui, et communiqué en janvier 2015 sur l’avancée de sa feuille de route technologique mettant en œuvre des molécules de porphyrines de fer comme catalyseur et ceci avec une grande efficacité et sélectivité (voir notre article paru dans Green News Techno n°153 ICI). La nouvelle publication parue dans Nature le 17 juillet confirme donc l’avancée de cette équipe en matière de réduction du CO2, montrant notamment que le processus mis au point permet non seulement de réduire le CO2 en CO, mais aussi en méthanol (CH3OH), en acide formique (CH202) mais permettant aussi d’aller jusqu’au méthane (CH4), c’est-à-dire avec une « extraction » des deux atomes d’oxygène du CO2. C’est la première fois qu’un catalyseur moléculaire permet d’arriver à cette réduction complète du CO2, une performance d’autant plus intéressante qu’aucun métal stratégique n’est utilisé et que les conditions de réactions sont à pression et températures ambiantes (en milieu liquide). L’approche peut même être considérée comme bio-inspirée puisque la piste de travail est venue de l’observation du rôle du fer dans l’hémoglobine pour transporter l’oxygène dans le sang.

Ces résultats relèvent encore de la recherche fondamentale mais sont de fait très prometteurs compte tenu des conditions et des matériaux mis en œuvre qui ne grèvent pas économiquement un avenir industriel. Ce travail n’est d’ailleurs pas le seul projet suivi de près au LEM par le monde industriel. En début d’année, le LEM avait été récompensé dans le cadre d’un « challenge des molécules essentielle » organisé par L’Air Liquide pour la mise en œuvre des catalyseurs moléculaires à base de porphyrines de fer dans un électrolyseur pilote pour fractionner le CO2 en CO et O2. Le projet lauréat dans la catégorie « CO2, rends ton O2 » a reçu à cette occasion une dotation de 50 000 euros, prix ouvrant aussi la voie à une collaboration de moyen terme avec l’Air Liquide (et le financement associé).

 

Contacts chercheurs :

Marc Robert, robert@univ-paris-diderot.fr, 01 57 27 88 08

Julien Bonin, julien.bonin@univ-paris-diderot.fr, 01 57 27 87 93

 

Sur ce sujet de la dissociation du CO2, voir aussi quelques articles parus dans Green News Techno :

Nouvelle piste dans la réduction photocatalytique du CO2 – GNT n°153 du 23 janvier 2015

Dissociation du CO2 à l’énergie solaire – GNT n°26 du 8 avril 2011

Le CO2 converti en hydrocarbures grâce au soleil – GNT du 30 nov. 2009