Accélération de la conversion du CO2 : dix expériences révèlent les secrets des carburants synthétiques

ParisDes chercheurs d'Empa ont mis au point un système automatisé qui accélère les expériences d'électrolyse de CO₂ par dix. Ce dispositif innovant leur permet d'examiner plus rapidement les catalyseurs, les électrodes et les conditions de réaction.

Les scientifiques utilisent de petits appareils appelés réacteurs pour mener ce processus. Leur installation comprend dix réacteurs, chacun relié à divers points de sortie de gaz et de liquide ainsi qu'à des instruments. Ces équipements permettent de mesurer :

<ul>

<li>Pression</li>
<li>Température</li>
<li>Débits de gaz</li>
<li>Produits de réaction liquides et gazeux</li>
</ul>

Des chercheurs de l'Empa et de l'Institut Paul Scherrer (PSI) ont mis au point un nouveau système d'électrolyse du CO₂, une première mondiale. Ce travail fait partie du projet SynFuels, et l'équipe a publié ses découvertes et logiciels dans la revue Nature Catalysis. Leur objectif est de découvrir rapidement des méthodes efficaces pour convertir le CO₂ en carburants synthétiques.

Dans un moteur à combustion classique, le carburant brûle pour générer de l'eau, du CO₂ et de l'énergie. Théoriquement, cette réaction pourrait être inversée en utilisant des énergies renouvelables pour transformer le CO₂ en carburant synthétique. Cependant, ce processus implique des réactions complexes qui produisent plus de 20 substances différentes, et pas seulement le carburant souhaité. Cela complique la recherche des bons catalyseurs et des conditions optimales.

Le nouveau système résout ce problème en générant une grande quantité de données de haute qualité. Les données sont recueillies automatiquement avec une précision temporelle. Les chercheurs manquaient d’outils adéquats disponibles sur le marché. Avec la collaboration d’Agilent Technologies, ils ont développé le premier dispositif de chromatographie liquide en ligne au monde. Cette machine permet de mesurer les produits des réactions liquides en temps réel pendant l’électrolyse du CO₂.

Pour accélérer leurs expériences et générer une abondance de données, les chercheurs ont conçu un puissant logiciel libre pour l'analyse de données. Ils envisagent également de partager ces données avec d'autres scientifiques afin de stimuler de nouvelles découvertes.

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Titre : Partage de données et logiciel libre : une révolution pour les chercheurs

Les données de recherche sont souvent mises de côté après la publication des résultats, ce qui n'est pas optimal. Un projet conjoint nommé PREMISE, réunissant Empa, PSI et l'ETH Zurich, cherche à remédier à cette situation. Ce projet vise à créer des méthodes standardisées pour le stockage et le partage des données de recherche.

Les chercheurs peuvent tirer parti des données des autres. Cette collaboration est également un élément clé du Centre National de Compétence en Recherche (NCCR) Catalyse, qui vise une chimie durable. Le nouveau système d'électrolyse du CO₂ jouera un rôle crucial dans ce projet national majeur.

Les chercheurs d'Empa prévoient d'améliorer le système. Ils renforceront à la fois le matériel et le logiciel. Ils partageront leurs nouvelles données et connaissances avec d'autres institutions de recherche suisses. Cela contribuera à créer des carburants synthétiques plus respectueux de l'environnement.

Les chercheurs estiment que leur travail influencera grandement les solutions énergétiques futures. Pour eux, il est essentiel de partager leurs outils et données de manière ouverte. Ils espèrent que d'autres chercheurs feront de même afin d'accélérer les progrès dans ce domaine.