Invention d'une membrane capable d'extraire le CO2 de l'air

Pour lutter contre le réchauffement climatique, la capture directe du dioxyde de carbone (CO₂) de l'atmosphère est devenue une priorité. Cependant, en raison de sa faible concentration dans l'air (environ 0,04 %), séparer le CO₂ est une tâche complexe et énergivore.

C'est dans ce contexte qu'une équipe de chercheurs de l'Université de Newcastle, au Royaume-Uni, a mis au point une nouvelle membrane capable de capturer le CO₂ en utilisant simplement les différences d'humidité, une avancée qui pourrait transformer les méthodes actuelles de réduction des émissions de gaz à effet de serre.


Cette membrane innovante fonctionne sur un principe semblable à celui d'une roue à eau dans un moulin. Au lieu d'utiliser la gravité pour moudre le grain, la membrane exploite les variations d'humidité pour extraire le CO₂ de l'air. Lorsque l'humidité est plus élevée du côté de sortie de la membrane, celle-ci attire naturellement le CO₂ vers ce flux. Selon Dr Greg A. Mutch, membre de la Royal Academy of Engineering à l'Université de Newcastle, cette membrane synthétique est la première capable d'augmenter la concentration de CO₂ sans recours à une énergie traditionnelle comme la chaleur ou la pression.

Deux défis majeurs de la capture directe de l'air sont ainsi relevés. D'une part, l'efficacité énergétique: en utilisant les différences d'humidité comme moteur, la membrane évite les dépenses énergétiques élevées habituellement nécessaires. D'autre part, la vitesse de réaction: la présence d'eau accélère le transport du CO₂ à travers la membrane, remédiant ainsi à la lenteur des processus de séparation des composants en faible concentration.

La capture directe du CO₂ est essentielle pour atteindre les objectifs climatiques, comme la limitation du réchauffement à 1,5 °C, fixée par l'Accord de Paris. Le Professeur Ian Metcalfe, investigateur principal, souligne que la séparation des composants dilués est particulièrement difficile en raison de la faible concentration et des réactions chimiques lentes. Cette nouvelle membrane pourrait ainsi permettre une application plus efficace et généralisée de la capture directe du CO₂.

Les implications de cette technologie vont au-delà de la simple réduction des émissions. Elle pourrait aussi jouer un rôle clé dans une économie circulaire, où le CO₂ capturé pourrait être réutilisé comme matière première pour la production d'hydrocarbures, dans un cycle neutre, voire négatif en carbone.


Toutefois, pour une adoption à grande échelle, des recherches supplémentaires sont nécessaires, notamment pour abaisser la température de fonctionnement de la membrane, qui est actuellement de plus de 400 °C. Ce travail de l'équipe de l'Université de Newcastle, publié dans Nature Energy, marque néanmoins un progrès significatif dans le domaine de la capture directe de CO₂, ouvrant la voie à des solutions plus durables et efficaces pour réduire les niveaux de CO₂ atmosphérique.