Une découverte révolutionnaire ouvre la voie à la chimie verte en transformant le CO₂ en carburants

ParisDes chercheurs de l'Institut Fritz Haber ont conçu une méthode novatrice en chimie verte. Ils ont découvert comment transformer le dioxyde de carbone (CO₂) en carburants et produits chimiques utiles. Publiée dans Nature Communications, cette étude détaille comment la structure du catalyseur est modifiée pour améliorer son efficacité.

Voici comment fonctionne cette innovation :

• Un potentiel cathodique convertit le CO₂ en formant des nanoparticules de cuivre.
• Un potentiel anodique inverse ce processus, décomposant les nanoparticules en atomes uniques.
• En modifiant la durée des impulsions, on peut contrôler la forme du catalyseur, qu'il soit constitué d'atomes isolés, de petits amas ou de plus grandes nanoparticules.

Cette méthode permet aux scientifiques de contrôler avec une grande précision le comportement du catalyseur, l’adaptant à des réactions spécifiques. Par exemple, les atomes uniques de cuivre sont idéaux pour produire de l’hydrogène, des petits groupes pour fabriquer du méthane, et des nanoparticules plus grandes pour créer de l’éthylène. Grâce à la spectroscopie d’absorption des rayons X en temps réel, l’équipe peut observer ces changements en direct avec une précision sub-secondaire.

La portée de cette découverte est considérable. Elle permet de résoudre un problème majeur dans l'extension de la technologie de réduction du CO₂ pour son utilisation industrielle. Les méthodes traditionnelles produisent souvent divers produits, rendant difficile et inefficace la création de produits chimiques spécifiques. En revanche, cette nouvelle méthode offre un contrôle précis sur les produits fabriqués, rendant le recyclage du CO₂ potentiellement plus efficace et plus facile à mettre à échelle.

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Le catalyseur peut être modifié en cours de processus pour obtenir le produit souhaité, ce qui le rend plus adaptable. Cela permet aux processus industriels d’être ajustés instantanément pour produire divers produits en fonction des demandes du marché et de l'approvisionnement énergétique.

Ces avancées ouvrent également la voie à de nouvelles possibilités de recherche. Comprendre comment les différentes parties du catalyseur influencent le processus de réduction du CO₂ permet de créer des matériaux plus performants. Les recherches futures pourraient se concentrer sur l'amélioration de l'efficacité et de la longévité de ces catalyseurs, les rendant ainsi plus adaptés à une utilisation industrielle à long terme.

Face aux initiatives mondiales pour promouvoir l'énergie durable et réduire les émissions de gaz à effet de serre, cette nouvelle méthode se révèle cruciale. En utilisant de l'électricité renouvelable conjuguée à ce procédé catalytique amélioré, nous pouvons diminuer significativement les niveaux de CO₂ et produire des produits chimiques et des carburants industriels utiles.

Cette étude pave la voie à des technologies de réduction du CO₂ plus efficaces, modulables et adaptables, marquant une avancée significative dans la lutte contre le changement climatique.