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Des chercheurs de l’université de Californie ont mis au point une toute nouvelle famille de matériaux à l’état solide. Ces réseaux nanoporeux de mélamine promettent de capturer sélectivement et efficacement les émissions de CO2.
Des réseaux poreux de mélamine
Si la course à l’élimination des émissions de CO2 d’ici à 2050 est principalement axée sur le remplacement des combustibles fossiles par des solutions plus propres et électrifiées, le captage du carbone jouera un rôle important. Structures cristallines, les cadres métallo-organiques (MOF) se sont révélés très prometteurs dans ce domaine, en raison de leurs formes complexes offrant une surface phénoménale pour piéger les molécules de dioxyde de carbone.
Les chercheurs de l’UC Berkeley ont créé le premier MOF de capture du carbone en 2015, et ont depuis largement amélioré son efficacité. Mais pour qu’une telle technologie de capture du carbone puisse être déployée à grande échelle, elle doit être à la fois simple et très abordable.
Détaillée dans la revue Science Advances, sa dernière version implique le mélange de mélamine (matériau très courant que l’on retrouve notamment dans les plastiques thermodurcissables et les stratifiés), de formaldéhyde et d’acide cyanurique. Afin d’obtenir des réseaux nanoporeux, les chercheurs ont utilisé une technique de polymérisation par condensation de 3 à 4 jours, suivie d’un bain de sonication et d’un processus de nettoyage.
1,82 millimole de CO2 par gramme à des niveaux de pression atmosphérique
Le matériau a démontré une capacité d’adsorption impressionnante de 1,82 millimole de CO2 par gramme à des niveaux de pression atmosphérique. Très stable, il capture sélectivement le carbone en quelques minutes à environ 40 °C et le libère lorsqu’il est chauffé à 80 °C seulement, afin que ce dernier puisse être stocké ailleurs et les réseaux poreux réutilisés.
« Tous les aspects pratiques pour la capture du CO2 ont été satisfaits à l’échelle du laboratoire », explique Jeffrey Reimer, co-auteur de l’étude. « Il est juste incroyablement bon marché et facile à fabriquer. »
« Ces travaux ouvrent la voix à l’utilisation généralisée de tels dispositifs pour capturer durablement le dioxyde de carbone », ajoute Haiyan Mao, auteur principal de la nouvelle étude. « Ils pourraient notamment être utilisés pour l’éliminer des gaz d’échappement des véhicules, des usines et d’autres sources. »