Pourquoi ne pouvons-nous pas simplement extraire le dioxyde de carbone de l'air?

Pourquoi ne pouvons-nous pas simplement extraire le dioxyde de carbone de l'air? Shutterstock

Plus de gens que jamais sont parfaitement conscients que les niveaux croissants de dioxyde de carbone (CO₂) dans l'atmosphère accélèrent le changement climatique et le réchauffement climatique. Et pourtant, les fabricants d'aliments ont émis des avertissements sévères qu'ils ont presque manqué de gaz, qui est utilisé dans de nombreux produits de bière aux crumpets. La question évidente est la suivante: pourquoi ne pouvons-nous pas capturer l'excès de CO₂ dans l'atmosphère et l'utiliser?

Il est en effet possible de prélever du CO₂ dans l'atmosphère en utilisant un procédé connu sous le nom de capture directe de l'air. En effet, il existe un certain nombre de sociétés à travers le monde, y compris un en Suisse et un autre au Canada, qui peut déjà effectuer ce processus. En théorie, cela pourrait transformer un problème en une ressource précieuse, en particulier dans les pays en développement avec peu d'autres richesses naturelles.

Le problème est le coût. Alors que la quantité de CO₂ dans l'air endommage le climat, il y a relativement peu de molécules de CO₂ dans l'air, ce qui les rend très coûteuses. Mais il existe peut-être d'autres solutions qui pourraient aider à réduire les émissions de carbone et fournir une nouvelle source de CO₂ pour l'industrie.

Tout est une question de concentration et de consommation d'énergie. La quantité de CO₂ dans l'air (composée principalement d'azote et d'oxygène) est d'environ 400 parties par million ou 0.04%. Si nous devions représenter un échantillon de molécules de l'air comme un sac de balles 5,000, seulement deux d'entre elles seraient CO₂. Les sortir du sac serait très difficile.

Nous pouvons capturer du CO₂ en utilisant ce que l'on appelle un matériau sorbant qui interagit physiquement ou se lie au gaz à un niveau moléculaire. Pour capturer une quantité viable de CO₂ de l'air, nous aurions besoin de comprimer d'énormes quantités pour le faire passer à travers le sorbant, ce qui nécessiterait beaucoup d'énergie.

L'échappement des centrales électriques est une source de CO₂ plus concentrée (et responsable d'une grande partie de nos émissions totales de carbone). Le Carbon XPRIZE, un concours visant à encourager le développement de la technologie de capture et d'utilisation du carbone, a identifié dix finalistes qui se concentrent sur la capture du CO₂ des centrales électriques plutôt que de l'atmosphère.

Pourtant, alors que la concentration typique en CO₂ de autour 10% (600 balles sur le 5,000) dans l'échappement de la centrale est beaucoup plus grande que celle de l'air, capturer le CO₂ serait toujours un moyen coûteux de purifier le gaz en utilisant les technologies actuelles. Vous devez également enlever la vapeur d'eau dans l'échappement, ce qui nécessiterait plus d'énergie.

De meilleures sources

Comme il devient plus important de réduire la concentration de CO₂ dans l'atmosphère, ou si vous deviez produire le gaz dans des endroits reculés avec de grandes sources d'énergie renouvelable, la capture directe de l'air pourrait devenir une technologie viable. Mais pour le moment, il y a des sources de CO₂ plus concentrées et donc moins cher à harnais.

Par exemple, les distilleries et les brasseries produisent le gaz en tant que déchet à haute pureté (plus de 99.5%) une fois que l'eau a été enlevée. Les cimenteries, les aciéries et les autres industries de transformation ont également des Concentrations de CO₂. Construire des installations plus petites qui captent simplement le CO₂ des usines et des usines individuelles serait une façon moins coûteuse de créer une nouvelle source de gaz. Ils peuvent également s'avérer un bon investissement dans les usines qui ont besoin de leur propre approvisionnement en CO₂ pour mener à bien leurs procédés.

La pénurie actuelle de CO₂ affecte principalement l'industrie alimentaire et des boissons. Mais nous commençons également à voir une plus grande poussée pour utiliser le CO₂ dans d'autres industries comme un moyen de créer un marché pour une substance qui est par ailleurs un déchet contribuant à un changement climatique dangereux. Vous pouvez maintenant acheter des produits chimiques et des matériaux de construction qui ont commencé leur vie sous forme de molécules de CO₂ au lieu de combustibles fossiles, par exemple, y compris les agrégats minéraux qui capturent réellement plus de carbone que ce qui est utilisé pour les produire.

Avec l'émergence de plus en plus de ces technologies d'utilisation du CO₂, la demande en gaz augmentera et le besoin d'une production plus localisée augmentera. L'avenir consiste à transformer un déchet en produit de base.La Conversation

A propos de l'auteur

Peter Styring, professeur de génie chimique et de chimie, Université de Sheffield et Katy Armstrong, gestionnaire du réseau CO2Chem, Université de Sheffield

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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