Le dioxyde de carbone dans tous ses états

À l’ère du réchauffement climatique, la question du dioxyde de carbone (C02) n’a jamais été autant d’actualité. Outre sa présence dans l’atmosphère avec une densité infime (0,04 %, contre 78 % pour le diazote, 21 % pour l’oxygène et 0,9 % pour l’argon), le dioxyde de carbone est également produit par l’homme au travers de ses diverses activités industrielles, dans des proportions alarmantes. Pour assurer sa survie, la Terre se doit de trouver des idées plus ingénieuses les unes que les autres afin non seulement de limiter les émissions de gaz à effet de serre (GES), mais aussi de séquestrer et de transformer le dioxyde de carbone.

La capture et la séquestration
La capture et la séquestration du dioxyde de carbone consistent à isoler le CO2, à le comprimer et à le séquestrer à des endroits divers tels que des aquifères salins (plus profonds que les nappes phréatiques d’eau douce, ils ont l’avantage d’être répartis sur l’ensemble de la planète, limitant ainsi le transport), d’anciennes veines de charbon ou des gisements pétroliers épuisés. La séquestration du dioxyde de carbone peut également se produire moyennant sa minéralisation. Des chercheurs islandais ont ainsi pu développer un procédé, lequel permet d’accélérer de façon exponentielle ce processus naturel (deux années contre des dizaines de décennies), qui consiste à dissoudre du CO2 dans l’eau, puis à injecter le mélange dans une roche. Ainsi prisonnier, le dioxyde de carbone peut difficilement remonter à la surface.

La transformation en un composé chimique
Bien que la molécule de CO2 se transforme difficilement, de nombreux scientifiques explorent cette piste afin de réduire la présence de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.

Méthane : La transformation du CO2 en méthane (CH4) – principal composant du gaz naturel – est à l’étude par des chercheurs français du Centre national de la recherche scientifique. Cette technique présente divers avantages, et notamment en termes de coûts : le procédé recourt à un catalyseur utilisant un métal abondant dans la nature et peu coûteux, à savoir le fer; la lumière constitue la source d’énergie qui permet la transformation chimique du CO2 en acide formique (CH202), puis au méthanol (CH3OH) et enfin au méthane. Cette transformation, à l’image de la photosynthèse, permet d’intégrer le carbone dans un cycle durable, et non de l’éliminer.

Acide oxalique : Désireux de convertir le CO2 en une « matière utile », le professeur Kawatra de l’université du Michigan a conçu un épurateur pour transformer le dioxyde de carbone en acide oxalique, lequel constitue un composant fondamental pour traiter les terres rares, qui entrent dans la composition des téléphones cellulaires. Les résultats de cette découverte sont plus que concluants : l’épurateur de monsieur Kawatra a permis de réduire de 50 % la combustion émise par la centrale thermique à vapeur de son université. De plus, ledit procédé recourt au carbonate de soude, dont le prix (200 $ la tonne) est cent fois moins élevé que celui des amines spécifiques (20 000 $ la tonne), composé utilisé jusqu’à présent.

Une lutte efficace contre le changement climatique passe non seulement par des modifications de comportement (des particuliers, des entreprises, des États), mais aussi par le développement de nouveaux procédés – transformation, capture et séquestration du dioxyde de carbone –, lesquels pourraient de surcroît s’avérer être plus compétitifs.