fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs de l'École polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zurich) ont mis au point une nouvelle méthode de captage direct dans l'air (DAC) utilisant des perles de protéines fabriquées à partir de déchets de l'industrie laitière et de la transformation du soja pour capturer le dioxyde de carbone, tout en réduisant la consommation d'énergie de désorption à un niveau bas. Les résultats ont été publiés dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Selon le dernier rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), pour limiter le réchauffement climatique à 1,5 °C, il est nécessaire de réduire considérablement les émissions et de développer des technologies permettant d'éliminer et de stocker le dioxyde de carbone de l'atmosphère. Depuis longtemps, la technologie DAC est limitée dans son déploiement à grande échelle en raison de sa forte consommation d'énergie et de ses coûts élevés. Fondée en 2009 et issue de l'ETH Zurich, l'entreprise Climeworks est l'un des premiers fournisseurs commerciaux de DAC au monde.
L'équipe dirigée par Raffaele Mezzenga, professeur et scientifique des matériaux à l'ETH Zurich, a isolé des protéines à partir de déchets de lactosérum et de production de tofu, les a transformées en fibrilles amyloïdes, puis les a chargées avec de l'hydroxyde de potassium pour fabriquer des perles de protéines poreuses d'un diamètre de 0,5 à 1 centimètre. L'hydroxyde de potassium contenu dans les perles réagit avec le dioxyde de carbone de l'air ambiant pour former du bicarbonate, permettant ainsi le captage. Lors de tests en air ambiant, 1 gramme de matériau a pu extraire 97 milligrammes de dioxyde de carbone, soit une capacité d'absorption supérieure de 10 à 50 % à celle des méthodes DAC traditionnelles. Selon les estimations, chaque cycle de procédé utilisant 1 kilogramme de perles de protéines peut lier et séquestrer 100 grammes de dioxyde de carbone.
Contrairement au DAC traditionnel qui nécessite un chauffage et une désorption sous vide, l'équipe a alterné des pulvérisations d'acide et de base doux sur les perles pendant environ 10 minutes à température ambiante, libérant ainsi le dioxyde de carbone en brisant les liaisons chimiques. L'acide, la base et les perles peuvent tous être réutilisés. Lors de tests en laboratoire sur 30 cycles d'adsorption et de désorption, aucune perte d'efficacité significative n'a été observée. L'équipe de recherche indique que, bien que le matériau doive être remplacé après des milliers de cycles en raison d'une baisse de capacité d'adsorption, les perles usagées, fabriquées à partir de matériaux organiques, peuvent être utilisées comme engrais agricole ou converties en biocarburant. L'analyse du cycle de vie montre que cette méthode génère moins de pollution environnementale que les autres méthodes DAC.
Dans cette dernière étude, les chercheurs ont lié et séquestré environ 50 grammes de dioxyde de carbone en laboratoire contrôlé avec quelques grammes de perles de protéines. Mezzenga estime que le système de pulvérisation utilisé pour la désorption repose sur des technologies industrielles existantes. Bien que le coût par tonne de dioxyde de carbone capturé n'ait pas encore été estimé avec précision, Mezzenga prévoit qu'il sera inférieur à celui du DAC traditionnel, principalement en raison de la faible consommation d'énergie et de l'utilisation de déchets largement disponibles comme matière première. Les futurs tests d'extensibilité seront menés par le postdoctorant Zhou Dong.
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