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Un chercheur montre comment aspirer le carbone de l'air et en faire des choses
Une nouvelle méthode pour extraire le dioxyde de carbone directement de l'air et le convertir en oxygène et en fibres de carbone à l'échelle nanométrique pourrait conduire à un moyen peu coûteux de fabriquer un matériau de construction précieux, et pourrait même servir d'arme contre le changement climatique.
Les fibres de cette image au microscope sont en carbone, produit via une nouvelle méthode qui élimine également le dioxyde de carbone de l'air.
Les fibres de carbone sont de plus en plus utilisées comme matériau structurel dans les industries aérospatiale, automobile et autres, qui apprécient sa résistance et sa légèreté. Les attributs utiles des fibres de carbone, qui incluent également la conductivité électrique, sont améliorés à l'échelle nanométrique, dit Lumière Stuart , professeur de chimie à l'Université George Washington. Le problème est qu'il est très coûteux de fabriquer des fibres de carbone, encore moins des nanofibres. Licht dit que son groupe nouvellement démontré La technologie, qui capture le dioxyde de carbone de l'air et utilise un processus électrochimique pour le convertir en nanofibres de carbone et en oxygène, est plus efficace et potentiellement beaucoup moins chère que les méthodes existantes.
Mais c'est plus qu'un moyen plus simple et moins coûteux de fabriquer un produit de grande valeur. C'est aussi un moyen de stocker et de séquestrer le dioxyde de carbone de manière utile, stable et compacte, explique Licht. Il souligne que si le processus est alimenté par des énergies renouvelables, le résultat est une élimination nette de dioxyde de carbone de l'atmosphère. Lors d'une récente manifestation, son groupe a utilisé un système d'énergie solaire à concentration unique , qui utilise la lumière solaire infrarouge ainsi que la lumière visible pour générer la grande quantité de chaleur nécessaire pour exécuter la réaction souhaitée.
Le processus nécessite du carbonate de lithium fondu, avec un autre composé, l'oxyde de lithium, dissous dedans. L'oxyde de lithium se combine avec le dioxyde de carbone dans l'air, formant plus de carbonate de lithium. Lorsqu'une tension est appliquée sur deux électrodes immergées dans le carbonate fondu, la réaction qui en résulte produit de l'oxygène, du carbone (qui se dépose sur l'une des électrodes) et de l'oxyde de lithium, qui peut être utilisé pour capturer plus de dioxyde de carbone et recommencer le processus.
Les chercheurs ont démontré la capacité de fabriquer une variété de formes et de diamètres de nanofibres différents en ajustant des conditions de croissance spécifiques, telles que la quantité de courant appliquée à des moments précis et la composition des divers ingrédients utilisés dans le processus. Ils ont également montré qu'ils pouvaient fabriquer des fibres très uniformes. Licht dit que les mécanismes sous-jacents à la formation des fibres doivent encore être mieux compris, et il est convaincu que le groupe peut continuer à développer plus de contrôle sur la nature des fibres qu'il fabrique.
Quant au potentiel de réduction des émissions de la technologie, les chercheurs sont optimistes. Ils calculent qu'étant donné une superficie inférieure à 10% de la taille du désert du Sahara, la méthode pourrait éliminer suffisamment de dioxyde de carbone pour ramener les niveaux atmosphériques mondiaux aux niveaux préindustriels d'ici 10 ans, même si nous continuons à émettre des gaz à effet de serre à un taux élevé. durant cette période.
Bien sûr, cela nécessiterait une énorme augmentation de la demande de nanofibres de carbone. Licht pense que les propriétés du matériau, en particulier le fait qu'il est si léger et aussi très résistant, stimuleront une utilisation de plus en plus importante à mesure que le coût baissera, et il pense que son nouveau procédé peut y contribuer. Imaginez que les composites en fibre de carbone finissent par remplacer l'acier, l'aluminium et même le béton comme matériau de construction, dit-il. À ce stade, il pourrait y avoir une utilisation suffisante de cela pour qu'il agisse en fait comme un important dépôt de carbone.