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Une voie moins chère pour fabriquer des produits chimiques à partir du CO2
Une startup appelée Lumière liquide a développé un procédé électrochimique pour utiliser les déchets de dioxyde de carbone comme ingrédient de départ pour les produits chimiques. La société affirme que sa méthode est nettement moins chère que les méthodes conventionnelles de conversion du CO2 en produits chimiques.
Convertisseur de CO2 : Liquid Light affirme que son prototype de cellule, comportant deux plaques métalliques carrées espacées de quelques centimètres, peut fabriquer de l'éthylène glycol à partir de dioxyde de carbone.
La société basée à Monmouth, dans le New Jersey, a annoncé la semaine dernière qu'elle avait construit un prototype capable de fabriquer de l'éthylène glycol à partir de dioxyde de carbone, d'électricité et d'une source d'hydrogène, telle que l'eau. Liquid Light estime que la production d'une tonne de produit chimique nécessiterait 125 $ de dioxyde de carbone, contre plus de 600 $ pour les matières premières traditionnelles telles que le pétrole ou le gaz naturel. L'entreprise suggère qu'un producteur de produits chimiques pourrait obtenir du dioxyde de carbone en utilisant les techniques de séparation existantes sur les gaz de cheminée d'une chaudière ou d'un générateur d'usine.
La technologie de Liquid Light utilise des catalyseurs et de l'électricité. Dans une première étape, une électrode recouverte de catalyseur produit une molécule d'oxalate à deux carbones à partir de molécules de dioxyde de carbone. Des catalyseurs séparés entraînent ensuite des réactions pour former de l'éthylène glycol, un produit chimique industriel largement utilisé et un précurseur de la fibre de polyester et des bouteilles en plastique.
Le principal avantage du procédé de Liquid Light réside dans ses coûts de matière première potentiellement inférieurs. Si l'électricité est fournie par le gaz naturel, le nucléaire ou des sources renouvelables, le procédé de Liquid Light pourrait également avoir des émissions de carbone plus faibles que les méthodes conventionnelles, selon la société.
L'utilisation de catalyseurs pour convertir le CO2 en produits chimiques et en carburants est devenue un domaine de recherche actif, mais elle se heurte à des obstacles techniques. Par exemple, les réactions doivent être effectuées plus rapidement et plus efficacement qu'il n'est actuellement possible (voir 2-into-liquid-fuel-with-help-from-a-volcano/'>La société transforme le CO2 en carburant liquide, avec l'aide d'un volcan). Un autre obstacle est économique, selon Joël Rosenthal , professeur adjoint à l'Université du Delaware qui a étudié la conversion catalytique du dioxyde de carbone, car alimenter les réactions nécessite de grandes quantités d'électricité.
De plus, les catalyseurs métalliques produisent souvent plusieurs produits à partir de dioxyde de carbone. Par exemple, le processus peut produire du monoxyde de carbone et du méthane, et il est coûteux de les séparer. Le travail de Liquid Light est impressionnant, dit Rosenthal, car il semble être capable de fabriquer un produit chimique de valeur commerciale sans générer de produits supplémentaires indésirables. S'ils peuvent fabriquer de l'éthylène glycol à partir du CO2 de manière sélective avec une cinétique compétente et sans utiliser une tonne d'énergie, c'est potentiellement un très gros problème, dit-il.
Liquid Light ne divulguera pas le catalyseur qu'il utilise pour la conversion du CO2, sauf pour dire qu'il est peu coûteux, qu'il est stable dans le temps et que la réaction nécessite relativement peu d'électricité. Sa cellule prototype est constituée de deux plaques métalliques carrées d'environ trois pieds de large et distantes de quelques pouces. Pour produire à grande échelle, plusieurs de ces piles seraient connectées, un peu comme un empilement de piles à combustible est conçu. L'entreprise, qui compte BP Ventures comme investisseur, compte faire des essais avec un partenaire industriel dans les deux ou trois prochaines années.
La méthode de production électrochimique de Liquid Light pour les produits chimiques serait un substitut attrayant aux méthodes actuelles à base de pétrole, en particulier pour les produits chimiques contenant de l'oxygène, dit Gary Dirk , ancien cadre de BP et conseiller scientifique de Liquid Light. Vous obtenez des produits qui ne sont pas faciles à obtenir à partir d'hydrocarbures à base de pétrole dans un processus beaucoup plus simple et à moindre coût, dit-il.
À l'avenir, les sources d'énergie renouvelables, telles que l'énergie solaire et éolienne, pourraient alimenter la conversion électrochimique du dioxyde de carbone en produits chimiques et en carburants, ce qui signifie que la production de ces produits serait neutre en carbone ou négative en carbone, selon Thomas Jaramillo , professeur à l'Université de Stanford et chercheur sur la conversion électrocatalytique du dioxyde de carbone en carburants. Et, précise-t-il, les technologies électrochimiques sont déjà utilisées à très grande échelle.