Des ingénieurs chimistes du MIT ont découvert qu'en ajoutant un composé chimique courant, le tris, à une solution de capture du carbone, on peut tripler la quantité de CO2 absorbée et diviser par deux la température nécessaire pour le libérer, passant de 120°C à seulement 60°C. L'innovation pourrait réduire drastiquement le coût de la capture carbone et permettre au système de fonctionner avec de la chaleur résiduelle ou même de l'énergie solaire.
Un ingrédient de crème de beauté qui change tout
Le tris, c'est du tris(hydroxyméthyl)aminométhane. Derrière ce nom barbare se cache un composé qu'on trouve dans des cosmétiques, dans les vaccins ARN messager contre le Covid et dans à peu près tous les labos de biologie du monde. Les chercheurs du MIT ont eu l'idée de l'ajouter à une solution de carbonate de potassium, l'un des solvants les plus prometteurs pour la capture du CO2 grâce à son faible coût et sa stabilité chimique.
Le problème des solutions classiques, c'est qu'elles perdent rapidement leur efficacité au fur et à mesure qu'elles absorbent du CO2, parce que le pH de la solution chute. Le tris agit comme un tampon qui stabilise le pH, permettant à la solution de capter trois fois plus de carbone. Et quand il faut libérer le CO2 pour recycler la solution, au lieu de chauffer à plus de 120°C comme avec les méthodes actuelles, un léger réchauffement à 60°C suffit. Le tris libère des protons sous l'effet de la chaleur, le pH chute instantanément, et le CO2 sort tout seul sous forme de bulles.
Fonctionner avec la chaleur du soleil
C'est là que ça devient vraiment intéressant. 60°C, c'est une température qu'on peut atteindre avec de simples panneaux solaires thermiques ou avec la chaleur perdue des usines. Les systèmes actuels de capture carbone sont des gouffres énergétiques. L'étape de régénération, celle où on libère le CO2 capturé pour réutiliser la solution, consomme tellement d'énergie que certains experts se demandent si le bilan global est vraiment positif. Réduire cette température de moitié change complètement l'équation économique.
« C'est quelque chose qui pourrait être mis en œuvre presque immédiatement dans des équipements assez standard », explique T. Alan Hatton, professeur au MIT et auteur principal de l'étude publiée dans Nature Chemical Engineering. Les chercheurs ont construit un réacteur à flux continu pour démontrer que le système fonctionne en boucle. Le gaz contenant du CO2 est d'abord absorbé par la solution enrichie au tris, puis la solution est pompée vers un module de régénération chauffé à basse température. Simple, peu coûteux, et compatible avec les infrastructures existantes.
0,1 % du CO2 mondial capturé, le reste attend
Aujourd'hui, seulement 0,1 % des émissions mondiales de carbone est capturé et stocké. Le coût prohibitif de la technologie actuelle explique en grande partie ce chiffre dérisoire. Si la découverte du MIT tient ses promesses à l'échelle industrielle, elle pourrait rendre la capture carbone accessible aux cimenteries, aux usines d'engrais et aux centrales électriques qui n'avaient tout simplement pas les moyens de s'y mettre. La question n'est plus de savoir si la technologie existe, mais si les industriels vont l'adopter avant que le compteur du CO2 atmosphérique ne dépasse un point de non-retour.