Des chercheurs français ont fait une découverte surprenante. Il est possible de transformer le dioxyde de carbone en méthane très simplement. Un moyen de lutter à long terme contre le réchauffement climatique.
Le dioxyde de carbone, premier responsable du réchauffement climatique
Le dioxyde de carbone, nommé CO2 par les chimistes, est un gaz issu de la combustion du carbone (C) avec le dioxygène (O2). Il est souvent considéré comme l’ennemi numéro un dans la lutte contre le réchauffement de la planète. Son puissant effet de serre est en effet responsable d’une part importante du changement climatique. S’il est présent naturellement, notamment à cause de l’activité volcanique de la planète, sa quantité dans l’atmosphère a grandement augmenté au cours des derniers siècles tant les processus industriels (notamment la combustion des énergies fossiles comme le pétrole ou le charbon) en rejettent en quantité. On estime que les rejets d’origine humaine sont ainsi 130 fois supérieurs à leur taux naturel.
En outre, il est capté par les végétaux lors du processus de photosynthèse, pour le « transformer » indirectement en oxygène. La déforestation augmente donc logiquement sa présence dans l’atmosphère et les effets néfastes qui l’accompagnent. Car le dioxyde de carbone a également un effet ravageur sur les écosystèmes. Il contribue à l’acidification des océans, ce qui provoque la destruction de nombreuses espèces marines et le bouleversement des écosystèmes à l’échelle mondiale.
La transformation du dioxyde de carbone en méthane
L’expérience réalisée par Heng Rao, Luciana C. Schmidt, Julien Bonin et Marc Robert du laboratoire d’électrochimie moléculaire de l’université Paris-Diderot – Sorbonne Paris-Cité, est donc très intéressante. L’équipe a en effet réussi à transformer le dioxyde de carbone en méthane à l’intérieur d’un « système liquide » en n’utilisant que « la lumière solaire et une molécule à base de fer qui permet d’accélérer la réaction ». Et ce dans des conditions de température et de pression parfaitement ordinaires. Les scientifiques se sont ici inspiré du rôle du fer dans le sang, qui y transporte l’oxygène.
La molécule de CO2 se transforme en CH4 (la molécule du méthane) en deux temps. Dans la première phase, bien étudiée par les chercheurs, le CO2 perd un atome d’oxygène (O). Il se transforme donc en monoxyde de carbone (CO). Dans un second temps, des atomes d’hydrogène (H) présents dans le liquide viennent se fixer sur la molécule. Un phénomène que les chercheurs ont aujourd’hui du mal à expliquer : « Notre travail va désormais consister à comprendre comment la deuxième liaison carbone-oxygène est rompue et comment viennent se lier quatre atomes d’hydrogène au carbone ».
Une solution révolutionnaire
Mais c’est en soi un pas de géant. En effet, le dioxyde de carbone est habituellement considéré comme réfractaire à toute transformation. Cette étude publiée dans la revue Nature remet donc en cause une hypothèse qui faisait consensus. Il s’agit ici de recherche fondamentale, mais les applications concrètes pourraient bien avoir de lourdes conséquences industrielles et écologiques.
Le méthane est en effet un gaz utilisé dans l’industrie et dans les transports (son effet de serre est également important). Sa combustion rejette justement du dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Le mécanisme de transformation inverse, s’il était maîtrisé et répliqué à grande échelle, pourrait donc permettre le recyclage des deux gaz. Ce qui ouvrirait la voie à une révolution énergétique : le méthane des carburants émet du CO2, qui lui même est transformé en méthane, ce qui rejette du CO2, etc… Trouver un usage industriel rentable au dioxyde de carbone est en tous cas le meilleur moyen de s’assurer de la diminution de son tau dans l’atmosphère. Et donc de contribuer à lutter contre le changement climatique.
