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Si les quantités phénoménales de déchets plastiques polluant la nature et de dioxyde de carbone libérées dans l’atmosphère constituent deux de nos principaux problèmes environnementaux, un nouveau procédé innovant permet d’utiliser les premiers pour piéger le second.

Des particules poreuses capturant efficacement le dioxyde de carbone

Présentée dans la revue ACS Nano, cette approche mise au point par une équipe de l’université Rice constitue une variation d’un processus existant de recyclage des plastiques basé sur la pyrolyse (soit la décomposition d’un composé organique par la chaleur afin d’obtenir d’autres produits qu’il ne contenait pas).

La procédure commence par le broyage des déchets plastiques en une fine poudre, mélangée à de l’acétate de potassium puis chauffée à 600 ºC pendant 45 minutes. Cette opération transforme la poudre de plastique en particules absorbantes remplies de pores nanométriques, très efficaces pour piéger les molécules de dioxyde de carbone en suspension dans l’air.

Chaque particule peut stocker indéfiniment jusqu’à 18 % de son propre poids en CO2 à température ambiante. Cependant, lorsqu’elle est chauffée à environ 75 ºC, elle libère le dioxyde de carbone piégé, pouvant être utilisé pour produire des carburants ou des matériaux de construction. Environ 90 % de ses pores étant rouverts lors de la libération du CO2, la particule absorbante présente également l’avantage de pouvoir être réutilisée.

Particule de capture du CO2 vue au microscope (la plupart des pores présente un diamètre d’environ 0,7 nanomètre) — © Tour Group / Rice University

Les chercheurs précisent qu’un sous-produit de la cire, que l’on retrouve dans les détergents et les lubrifiants, est également produit lors de la création initiale des particules, et que les plastiques courants (polypropylène et polyéthylène haute et basse densité) mais notoirement difficiles à recycler chimiquement se prêtent parfaitement à la transformation en particules de capture du CO2.

Un coût bien plus faible que les solutions actuelles

Le coût de filtres intégrant ces particules absorbantes pour éliminer le CO2 des flux de gaz de combustion serait d’environ 20 euros par tonne, contre 80 à 160 euros pour les dispositifs actuels à amines, s’avérant également moins durables.

« Les sources ponctuelles d’émissions de CO2, comme les conduits d’échappement des centrales électriques, peuvent être équipées de ce matériau dérivé de déchets plastiques pour éliminer d’énormes quantités de dioxyde de carbone qui, normalement, se répandraient dans l’atmosphère », estime James Tour, auteur principal de l’étude. « C’est un excellent moyen de faire en sorte que le problème des déchets plastiques contribue à régler celui des émissions de CO2. »

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