fr.wedoany.com Rapport : Un groupe de recherche sur les zéolithes, les matériaux microporeux et mésoporeux de l'Institut de chimie (IQ) de l'Université d'État de Campinas (Unicamp) a développé une technologie qui utilise un catalyseur à base de magadiite minérale pour convertir le dioxyde de carbone (CO₂) en méthanol, méthane et autres carburants de synthèse. Cette solution vise à améliorer l'efficacité de l'hydrogénation catalytique du CO₂, un processus qui combine le dioxyde de carbone avec de l'hydrogène pour produire des composés à plus forte valeur ajoutée.

Cette technologie a été développée dans le cadre d'un projet de recherche, développement et innovation (PD&I) financé par ExxonMobil, et a fait l'objet d'une demande de brevet détenue conjointement par l'entreprise et l'Unicamp. Le groupe de recherche est le premier au Brésil à recevoir des investissements de cette compagnie pétrolière via la Loi sur le droit d'auteur.

La particularité de cette solution réside dans le support catalytique développé à base de magadiite, un minéral de silicate de sodium naturel. Après modification chimique, ce matériau présente des propriétés hydrophobes, capables de repousser l'eau produite lors des réactions chimiques. Ce comportement réduit le frittage du cuivre, un phénomène qui nuit aux performances des catalyseurs traditionnels en provoquant l'agglomération de la matière active, et contribue à maintenir son efficacité pendant le fonctionnement.

Outre une stabilité accrue, le nouveau catalyseur réduit considérablement les conditions opératoires du procédé. La production industrielle de méthanol se déroule généralement à environ 270 °C et sous une pression de 50 bars, tandis que la technologie développée par les chercheurs fonctionne entre 180 °C et 200 °C, sous une pression de 20 à 30 bars. Les performances sont restées stables lors de tests continus de 50 heures.

Un autre résultat observé est l'élimination du besoin d'une couche d'alumine, traditionnellement utilisée comme support pour ce type de catalyseur. La meilleure configuration obtenue expérimentalement ne nécessite pas du tout ce matériau.

En plus de capturer le CO₂, la technologie convertit le gaz en méthanol, considéré comme une molécule plateforme pour la production de nombreux produits chimiques à plus forte valeur ajoutée. L'une des applications inclut la purification du biogaz, où le dioxyde de carbone présent dans le mélange peut être transformé en matière première chimique utile, plutôt que d'être simplement éliminé.

Une autre possibilité mentionnée par les chercheurs est son utilisation dans des installations industrielles utilisant des combustibles fossiles. Dans ce cas, le système peut être connecté à la source d'émission pour convertir le CO₂ directement sur place, contribuant ainsi à des processus industriels plus durables et à une meilleure valorisation du carbone capturé.

Cette technologie doit encore être autorisée avant de pouvoir être commercialisée. Le transfert de technologie vers les entreprises intéressées sera assuré par l'Agence d'innovation de l'Unicamp (Inova Unicamp), qui œuvre à rapprocher la recherche académique du secteur productif.