Une nouvelle méthode de capture du carbone a été conçue pour capturer le dioxyde de carbone des émissions de combustibles fossiles
Les émissions à effet de serre sont le principal contributeur au changement climatique. Les émissions de gaz à effet de serre critiques sont le résultat de l'industrialisation à grande échelle et de l'activité humaine. La plupart de ces émissions à effet de serre sont de le dioxyde de carbone (CO2) provenant de la combustion de combustibles fossiles. La concentration totale de CO2 dans l’atmosphère a augmenté de plus de 40 pour cent depuis le début de l’ère de l’industrialisation. Cette augmentation constante des émissions de gaz à effet de serre réchauffe le planète dans ce qu'on appelle 'au réchauffement climatique" car des simulations informatiques ont montré que les émissions sont responsables de l'augmentation de la température moyenne de la surface de la Terre au fil du temps, ce qui indique un " changement climatique " dû aux changements dans les régimes de précipitations, la gravité des tempêtes, le niveau de la mer, etc. Ainsi, développer des moyens appropriés de " piégeage ou capture " « Le dioxyde de carbone provenant des émissions est un aspect essentiel de la lutte contre le changement climatique. Carbone La technologie de capture existe depuis des décennies, mais elle a récemment fait l'objet d'une plus grande attention en raison de préoccupations environnementales.
Une nouvelle méthodologie de capture du carbone
La procédure standard de capture du carbone consiste à piéger et à séparer le CO2 d'un mélange gazeux, puis à le transporter vers un stockage et à le stocker à distance de l'atmosphère, généralement sous terre. Ce processus est très énergivore, implique plusieurs problèmes techniques, risques et limitations, par exemple, une forte probabilité de fuite sur le site de stockage. Une nouvelle étude publiée dans Chem décrit une alternative prometteuse pour capturer le carbone. Les scientifiques du Department of Energy USA ont développé une méthode unique pour éliminer le CO2 des centrales électriques au charbon et ce processus nécessite 24 % d'énergie en moins par rapport aux références actuellement déployées dans l'industrie.
Les chercheurs ont travaillé sur des substances naturelles biologique compounds called bis-iminoguanidines (BIGs) which have the ability to bind to negatively charged anions as seen inprevious studies. They thought that this particular property of BIGs should also be applicable to bicarbonate anions. So BIGs can act like a sorbent (a substance which collects other molecules) and convert CO2 into solid limestone (calcium carbonate). Soda lime is a mixture of calcium and sodium hydroxides used by scuba divers, submarines and other closed breathing environments to filter exhaled air and prevent any dangerous accumulation of CO2. The air can be then recycled multiple times. For example, rebreathers for scuba divers enables them to stay sous-marin for long time which is otherwise impossible.
Une méthode unique qui demande moins d'énergie
Sur la base de cette compréhension, ils ont développé un cycle de séparation du CO2 qui utilisait une solution aqueuse BIG. Dans cette méthode particulière de capture du carbone, ils faisaient passer les gaz de combustion à travers la solution, ce qui provoquait la liaison des molécules de CO2 au sorbant BIG et cette liaison les cristalliserait en un type solide de biologique limestone. When these solids were heated to 120 degrees Celsius, bound CO2 would be released which could then be stored. Since this process occurs at relatively lower temperatures compared to existing carbon-capture methods, the energy required for the process is reduced. And, solid sorbent could be be dissolved again in d'eau and recycled for reuse.
Les technologies actuelles de capture du carbone présentent de nombreux problèmes persistants tels que des problèmes de stockage, des coûts énergétiques élevés, etc. haute. Le sorbant solide de la présente étude a surmonté la limitation énergétique car le CO60 est capturé à partir d'un sel de bicarbonate solide cristallisé qui nécessitait environ 2 % d'énergie en moins. Il n'y avait pas non plus de perte de sorbant même après 24 cycles consécutifs. Ce moindre besoin en énergie peut faire baisser les coûts de captage du carbone et quand on considère des milliards de tonnes de CO10, cette méthode peut être très impactante en annulant les émissions de gaz à effet de serre grâce à un captage adéquat.
One limitation of this study is the relatively low CO2 capacity and absorption rate which is due to the limited solubility of BIG sorbent in d'eau. Researchers are looking at combining traditional solvents like amino acids to these BIG sorbents to address this limitation. The current experiment has been done on a small scale in which 99 percent CO2 was removed from exhaust gases. The process needs to be further optimized so that it can be scaled up to capture at least a ton of CO2 every day and from any different types of emissions. The method must be robust in handling contaminations in emissions.The ultimate goal of a carbon capture technology would be todirectly capture CO2 from the atmosphereby using an affordable and energy efficient method.
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Sources)
Williams N et al. 2019. Capture de CO2 via des dimères de bicarbonate cristallin liés à l'hydrogène. Chem.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025
