Le monde pourrait enfin trouver gain de cause sur les effets néfastes des gaz à effets de serres, surtout ceux produits grâce au dioxyde de carbone (CO2). Une étude publiée dans la revue Nature, le 17 juillet 2017, démontre qu’il est possible de recycler ce gaz à l’aide de lumière solaire et d’un catalyseur moléculaire à base de fer et le transformer en méthane pour la production de l’énergie électrique.
Ces résultats ouvrent une nouvelle voie vers la production de « carburant solaire » et le recyclage du CO2.
Marc Robert et Julien Bonin de l’Université Paris-Diderot, CNRS, ont mis au point un procédé capable de convertir le CO2 en méthane, principal composant du gaz naturel qui est la troisième source d’énergie la plus utilisée au monde après le pétrole et le charbon.
Au cours de ce processus, la molécule de CO2 perd progressivement ses atomes d’oxygène qui sont remplacés par des atomes d’hydrogène, stockant au passage de l’énergie sous forme de liaisons chimiques. Cette transformation, dite « réaction de réduction », permet d’obtenir une variété de composés allant du monoxyde de carbone et de l’acide formique (des matières premières clés pour l’industrie chimique) au méthanol (un carburant liquide), jusqu’au méthane, forme la plus réduite ayant concentré le plus d’énergie.
Le dioxyde de carbone (CO2) est aujourd’hui considéré comme un déchet. Son recyclage, en l’utilisant en tant que matière première, est un défi majeur pour la recherche scientifique et un enjeu politique de premier plan.
Si la plupart des processus connus utilisent des catalyseurs basés sur des métaux rares et précieux, les deux chercheurs ont développé un catalyseur à base de fer, un métal abondant, accessible et peu coûteux sur Terre. Aucun autre catalyseur moléculaire n’avait permis à ce jour de réaliser la réduction complète du CO2 en CH4. Ce processus catalytique fonctionne à pression et température ambiante, en utilisant la lumière solaire comme seule source d’énergie, et ouvre la voie à une utilisation circulaire du CO2.
