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Des scientifiques découvrent un moyen de transformer le CO2 en carburant pour avion

28 décembre 2020 à 16h24
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Emirates A380 réacteur © Alexandre Boero
Un A380 d'Emirates, sur le tarmac de l'aéroport Paris-Charles de Gaulle (© Alexandre Boero pour Clubic)

Une équipe de chercheurs issus pour la plupart de l'Université d'Oxford affirme avoir réussi à convertir du dioxyde de carbone en carburéacteur.

Depuis des décennies, notre société repose sur la combustion d'hydrocarbures fossiles. Mais la dégradation de l'environnement et du climat à l'aide du catalyseur qu'est le dioxyde de carbone (CO2) a lancé un mouvement de décarburation dans certains secteurs, pour tenter de limiter l'impact nocif de l'activité de l'Homme sur notre planète. Concernant l'aérien, l'idée est de transformer le traditionnel CO2 extrait de l'air en carburéacteur. L'opération a l'avantage d'être neutre en carbone.

Un procédé qui aboutit à un carburant neutre en carbone

Pour mettre au point ce carburéacteur, les chercheurs, à l'aide de la méthode de combustion organique, ont préparé un catalyseur Fe-Mn-K (fer, manganèse et potassium) qui permet de convertir le dioxyde de carbone en carburéacteur d'aviation liquide à hauteur de 38,2%. Par ce procédé d'hydrogénation, les scientifiques n'ont relevé qu'une faible sélectivité en monoxyde de carbone (5,6%) et en méthane (10,4%).

« Comme ce dioxyde de carbone est extrait de l'air et réémis des carburateurs lorsqu'il est brûlé en vol, l'effet global est un carburant neutre en carbone », expliquent les chercheurs, conscients du fait que l'utilisation de combustibles fossiles continue de croître, à un rythme prédit de 1,3% jusqu'en 2030.

Ici, la méthode tranche radicalement avec les carburants à réaction, qui sont produits à partir de sources fossiles d'hydrocarbures, où la combustion vient libérer le carbone fossile directement dans l'atmosphère, sous forme de dioxyde de carbone.

Le recyclage du dioxyde de carbone, une alternative à l'électrique et à l'hydrogène

Là où le travail de l'équipe de chercheurs d'Oxford peut se révéler payant, c'est en considérant le coût de cette conversion du CO2 en carburéacteur. Car il est faible, si l'on en croit l'étude publiée dans la revue Nature Communications. Les matériaux utilisés, comme le fer, sont en effet très courants, et l'approche peu onéreuse. L'opération est en tout cas moins coûteuse que celle qui consiste à transformer l'hydrogène et l'eau en carburant.

La transformation du dioxyde de carbone en carburéacteur peut être vue comme une véritable alternative à d'autres solutions renouvelables et durables, comme l'avion électrique ou l'avion à hydrogène, sans doute davantage destinées à des vols court et moyen courriers. Et permettre aux compagnies de conserver certains appareils jugés trop consommateurs de kérosène. « Le recyclage du dioxyde de carbone en tant que source carbone pour les carburants et les produits chimiques de grande valeur offre un potentiel considérable pour les industries aéronautique et pétrochimique », confirment les chercheurs.

Pour l'heure, cette expérience (qui n'est pas la première en matière de conversion CO2-carburéacteur) a livré des résultats très positifs dans un environnement clos, en laboratoire. Reste désormais à l'appliquer en pratique. Les scientifiques cherchent à présent des partenaires industriels, des constructeurs notamment, pour accélérer cette expérimentation prometteuse.

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max_971
On pourrait transformer le CO2 en carbone solide et O2 mais je crois que ce n’est pas neutre en carbone.
iksarfighter
C’est une solution, mais ça continuera de puer !
jardinero
L’odeur ne vient pas du co2 inodore et mortel mais des impuretés du carburant ou des additifs .<br /> Merci pour cet article technique .<br /> Pourvu que ça marche !
MattS32
Pour le côté «&nbsp;neutre en carbone&nbsp;», c’est quand même en faisant quelques approximations : supposer que la production des réactifs utilisés (et en particulier l’hydrogène) se fait sans rejeter de CO2, tout comme la production de l’énergie nécessaire pour chauffer la mixture…<br /> Reste à voir si au final leur solution permet de développer plus de puissance dans le moteur de l’avion que la même quantité d’hydrogène dans un moteur à hydrogène ou un moteur électrique couplé à une PAC.
fg03
C’est quoi l’équation bilan ?<br /> Parce que j’entends parler de catalyseur à base de Fer-Manganèse-Potassium<br /> Et je lis rejet de Méthane et monoxyde de carbone.<br /> Est-ce qu’il y a des composés dérivés de Fer, Mn ou K suite à cette réaction ?<br /> Est-ce que le méthane et le monoxyde de carbone ont été évalué en quantité car il me semble que le méthane fait partie des gaz a effet de serre plus nocifs que le CO2. Quant au CO il est inodore et mortel, on déplore chaque année des morts à cause de mauvaise combustion de cheminué ou de chaudière pas entretenue…<br /> Pour régler le problème du CO2, y a des solution simples ça s’appelle les puits à carbone, la nature en fabriqué naturellement tout le temps comme les marais ou les tourbiers. … la matière organique se décompose et le carbone reste piégé et ne part pas en fumée.
oeildefeu
Salut,<br /> La réaction est dans la source.<br /> Normalement, j’ai pas tout lu, pas de pollution Fe K Mn car c’est des catalyseurs et donc régénérés pendant la réaction et normalement bien accrochés sur des supports inorganiques.<br /> Pour le méthane on peut imaginer sans problème faire le tri -pour le purifier et hop en bouteille- dans le réacteur de synthèse… ce n’est pas, de mon point de vue, un problème.<br /> Enfin, dire «&nbsp;neutre en carbone&nbsp;» c’est bisounours: la réaction, pour hydorgéner du CO2 bah il faut du H2, qu’il faut bien produire par un moyen ou un autre plus de l’énergie pour faire tourner le système (capter le CO2 puis le réacteur de synthèse)
Lerian
Oui, du coup, entre ce que ça coûte en énergie d’extraire le CO2 de l’air et ce que ça coûte en énergie de fabriquer le H2 par hydrolyse ce serait probablement plus rentable de faire des avions à hydrogène, lequel serait produit grâce à de l’électricité nucléaire pour être à bilan carbone négatif.<br /> Mais pour cela, il faudrait multiplier les réacteurs nucléaires, préférentiellement des sur-régénérateurs …<br /> On fait ce qui marche ou on continue de laisser croire à la planète que la recherche va trouver une solution de science-fiction au problème de l’énergie ?
Brobok
Intéressant mais, au mieux idéaliste: l’article ne dit pas combien d’énergie est nécessaire pour provoquer cette réaction, sans doute bien plus que celle qui est produite.
blackdoor
Si ce système devait voir le jour il faudrait déjà l’appliquer sur l’automobile qui représente plus de pollution et qui n’a pas les mêmes contraintes sur la masse que l’aviation.<br /> Entre nous, je ne pense pas qu’il ait un avenir.<br /> En attendant , il faut interdire les vols car il n’y a aucun système de dépollution sur les avions.
AlexLex14
On demeure encore au stade expérimental.<br /> Mais quoi qu’il arrive, c’est une première pierre posée, et elle a l’air assez solide.<br /> N’oublions pas aussi qu’elle pourrait éviter de fabriquer des appareils entiers destinés à l’électrique ou à l’hydrogène, et là, cette fabrication aurait un coût colossal. Pensons aussi au fait qu’elle pourrait permettre aux avions que l’on connaît aujourd’hui de ne pas être démantelés et de continuer à voler, mais bien plus proprement.
nelectron
Et au delà de la catalyse il faut voir l’énergie qui est nécessaire pour arracher l’oxygène fortement lié au carbone et le remplacer par de l’hydrogène (qui viendra d’où et comment). Le mouvement perpétuel a déjà souvent été inventé, la pierre philosophale aussi, mais la physique-chimie a ses limites.
micquer2
ERREUR c’est le CO == monoxyde de carbone qui est inodore et mortel
micquer2
Tom’guide a deja publie cet article hier (lundi 28 dec ) !<br /> ceci dit c’est quoi un &lt;&lt; carbureacteur &gt;&gt; ? equation chimique ou lien web , merci .<br /> de plus que signifie ce chiffre de 38% ((convertir le dioxyde de carbone en carburéacteur d’aviation liquide à hauteur de 38,2%)) de conversion ?<br /> *** peut on a voir pluss e details sue le mecanisme en jeu ***
AlexLex14
micquer2:<br /> Tom’guide a deja publie cet article hier (lundi 28 dec ) !<br /> Et ? Notre article date du 28 aussi <br /> Quant au reste, je t’invite à consulter la source (publi scientifique dans Nature Communications) par ici https://www.nature.com/articles/s41467-020-20214-z#Sec10 d’autant plus que c’est franchement intéressant
eaglestorm
faudra bien de l’énergie pour faire tout ça ? de l’électricité je suppose ?<br /> et faudra aussi de l’énergie pour extraire les matériaux nécessaire à la réaction<br /> la meilleure solution ? diminuer les vols pour vraiment avoir un résultat
odyssseus
On est bombardé de soleil, énergie qu’on sait stocker. On peut donc l’utiliser pour retirer ce fameux Co2 bien trop encombrant, ce qui est le but.<br /> On le retire de l’atmosphère et en plus on en fait quelque chose, sans passer par la pollution habituelle (puits de pétrole, cargo, raffinage, kérosène…)
eaglestorm
tu sais qu’il faut des matériaux pour faire des panneaux solaire ? ça tombe du ciel<br /> faut de l’énergie pour les extraire et les transformer, et ils sont en quantité très limité
odyssseus
Heureusement qu’on n’attend pas la fin du pétrole pour utiliser les autres énergies, même si cela nécessite de l’ingénierie et des matériaux, pour récupérer ces énergies, les stocker et s’en servir intelligemment.
Lerian
Oui, il faut tirer parti avec intelligence de tout ce qui existe.<br /> Mais, Jancovici (enfin, la physique) l’explique très bien : ne rêvons pas, de l’énergie on en aura de moins en moins car la plus rentable de toutes, celle qui fut la plus abondante, celle qui est la source de notre mode de vie exubérant, le pétrole, s’épuise.<br /> Qui plus est, il est très fortement indiqué de ne pas brûler ce qui reste de pétrole (et de charbon), il faut le laisser dans le sous-sol si on ne veut pas provoquer notre extinction (quoique parfois je me dis …).<br /> Ne commettez pas l’erreur d’imaginer une seule seconde qu’un scientifique génial va se pointer et nous trouver une source d’énergie infinie, décarbonée et aussi bon marché que le pétrole. La messe est dite, on ne s’épargnera pas LE très très gros effort collectif pour nous adapter à un monde nettement plus frugal en énergie.<br /> L’avenir, c’est soit un monde dans lequel on consomme moins d’énergie par tête de pipe (avec une économie en récession selon les critères actuels) soit un monde dans lequel on casse les têtes de pipes pour que ceux qui restent puissent consommer autant d’énergie qu’avant …<br /> La fête est finie, et il vaudrait mieux anticiper les changements importants que cela va impliquer pour notre vie quotidienne plutôt qu’espérer un miracle et subir.
Jacqves
Une solution simple qui fait intervenir le soleil sans entretien et sans frais est me semble-t-il de planter des arbres ?? Un arbre pousse avec l’air du temps et un peu d’eau.
Lerian
Oui, mais si on plante des arbres en quantité suffisante pour que ça ait un effet, on fait disparaitre des surfaces agricoles et urbaines. Comment on nourris tous les gens ?<br /> Vont-ils tous accepter de se loger dans des 30m2 ?<br /> On peut tourner le truc comme on veut, on l’a dans l’os …
micquer2
merci ton lien est super interessant car on entre dans la technique de la chimie !
AlexLex14
Avec plaisir
Jeremy_V
Euh…non. On peut diviser les surfaces agricoles par 4 sans problème, simplement on ne mangera plus de viande (sauf erreur de ma part, plus de 70% des terres cultivées le sont à destination de l’élevage). C’est loin d’être insurmontable (même si ça ne m’emballe pas !)
Lerian
Oui, mais ça ne se fera pas facilement (que fait-on des éleveurs ?)<br /> Mais pourquoi pas, si ça suffit …
jardinero
Les éleveurs, petit problème, filière transformation de la viande plus gros problème.<br /> Les femmes vont elles accepter de nourrir elles même leur enfant au sein ?<br /> Le breast milking n’est pas institutionnalisé, loin de là…
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