Afin de protéger le climat, nous souhaitons récupérer le CO2 issu des processus de combustion pour en faire des matériaux de valeur. C’est difficile car les gaz d’échappement contiennent d’autres gaz en plus du CO2. Une équipe de recherche internationale dirigée par le professeur Dr. Wolfgang Schuhmann du Centre d'électrochimie de l'Université de la Ruhr à Bochum a montré comment le CO2 peut être réduit électrochimiquement même à de faibles concentrations afin de le recycler.
Contrairement aux conditions de laboratoire, le CO2 présent dans les gaz d'échappement ou dans l'atmosphère ne représente qu'une faible proportion du mélange gazeux. Par conséquent, pour l'extraire dans des conditions réalistes et le réutiliser comme ressource précieuse, les procédés catalytiques doivent également fonctionner lorsque sa concentration est faible.
« Notre problème réside dans les réactions concurrentes qui se produisent dans un catalyseur », explique Wolfgang Schuhmann. « Moins il y a de molécules de CO2 à convertir, plus il est probable que de l’hydrogène soit produit pendant la catalyse au lieu du produit souhaité. » Si vous ajustez l'électrolyte et choisissez une solution plus alcaline pour éviter cela, vous avez un autre problème : le CO2 est converti en carbonate et n'est plus disponible pour les réactions souhaitées.
Des procédés catalytiques efficaces de réduction du CO2 ont déjà été décrits pour des concentrations de CO10 allant jusqu’à 20 à 2 pour cent. Mais que se passe-t-il si le salaire est encore plus bas ? « Nous avons réussi à obtenir une catalyse réussie en utilisant un catalyseur superactif à base de nickel-cuivre avec une teneur en CO2 allant jusqu'à cinq pour cent », explique Adib Mahbub, premier auteur de la publication. Les chercheurs ont dû recourir à des astuces : en ajustant les potentiels électriques et l'électrolyte, une réduction a même pu être obtenue à partir d'un mélange gazeux contenant seulement 2 % de CO2. « Même si cela implique une perte d’énergie, une gestion intelligente des processus nous donne accès à des sources que nous n’avons pas pu utiliser auparavant pour réduire les émissions de CO2 », explique Wolfgang Schuhmann. « Les générations futures devront s’appuyer sur de tels concepts si elles veulent éliminer le CO2 de l’atmosphère, où la teneur en COXNUMX est encore plus faible. »
publication originale
Muhammad Adib Abdillah Mahbub, Debanjan Das, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202419775
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