Des chercheurs de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni viennent de réaliser une avancée importante dans la lutte contre le réchauffement climatique grâce à un réacteur solaire inédit. Ce système innovant capte le dioxyde de carbone (CO2) présent dans l’air et le convertit en gaz de synthèse, offrant ainsi une alternative aux énergies fossiles. Cette prouesse technologique pourrait bien révolutionner notre approche de l’énergie et participer à l’bioéconomie circulaire.
Comment marche ce réacteur solaire ?
L’équipe de Cambridge a mis au point un réacteur solaire qui fonctionne entièrement à l’énergie solaire, un argument de poids pour obtenir une énergie plus propre. Le procédé se déroule en deux temps : d’abord, le CO2 est capturé pendant la nuit, puis il est transformé en gaz de synthèse dès que le soleil se lève. Pour y parvenir, le réacteur est muni de filtres spéciaux qui attrapent le CO2 directement dans l’air ambiant.
Ensuite, le dioxyde de carbone est chauffé par le rayonnement infrarouge, pendant qu’une poudre semi-conductrice capte les rayons ultraviolets pour déclencher la réaction chimique qui le convertit. Des miroirs paraboliques ou des héliostats concentrent les rayons du soleil, atteignant des températures très élevées, nécessaires à ces réactions chimiques. Pour faciliter ce processus, des oxydes de métal jouent le rôle de catalyseurs, rendant ce dispositif modulable et adaptable à différents niveaux de production.
Les innovations techniques et les défis économiques
Ce réacteur n’a pas besoin ni de combustibles fossiles ni de batteries, ce qui représente une avancée dans la transition énergétique. Avec un rendement énergétique supérieur à 25 %, les réactions chimiques sont optimisées grâce aux avancées dans la nanotechnologie et la science des matériaux. Toutefois, même si le potentiel est indéniable, produire cette technologie reste plus cher que les méthodes traditionnelles.
L’équipe envisage de transformer le gaz de synthèse en méthanol, un carburant apprécié dans plusieurs secteurs industriels. Deux gros défis se posent :
- baisser le coût de production
- augmenter la capacité pour satisfaire une demande commerciale en forte progression
Comme l’explique le Dr Sayan Kar, auteur principal de l’étude publiée dans Nature Energy : « Nous explorons des solutions pour rendre le méthanol moins cher à produire ».
Les possibles utilisations et les effets sur l’environnement
Les applications du méthanol sont multiples. Il pourrait, par exemple, remplacer en partie les hydrocarbures traditionnels dans les transports terrestres et aériens. L’industrie pharmaceutique a déjà recours au méthanol comme réactif chimique, et dans le secteur automobile, les carburants synthétiques pourraient convenir aux moteurs déjà en place. Le domaine maritime pourrait lui aussi en tirer avantage pour réduire son empreinte carbone.
Sur le plan environnemental, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit que la capture de carbone pourrait jouer un rôle important pour diminuer les émissions de CO2 à l’échelle mondiale d’ici 2070 (en aidant à transformer des émissions polluantes en ressources commercialement exploitables). Ce procédé pourrait donc contribuer à limiter fortement les rejets de gaz à effet de serre.
Les perspectives d’avenir et les points de vigilance
Les recherches pour développer ce réacteur solaire avancent bien, avec des essais à grande échelle supportés par Cambridge Enterprise et un financement britannique totalisant 21,7 milliards de livres sterling (soit environ 25,3 milliards d’euros). Le projet vise à industrialiser cette technologie afin d’accélérer la transition vers des énergies plus propres à l’échelle mondiale.
Cependant, quelques réserves persistent, notamment sur le fait que le stockage du CO2 sous terre demeure énergivore et controversé. Le professeur Erwin Reisner précise que « cette technologie pourrait servir d’alibi pour continuer à brûler des combustibles fossiles ». Face à ces critiques, le Dr Sayan Kar reste optimiste : « Si on produit ces réacteurs en grande quantité, ils pourraient répondre à deux défis en même temps en réduisant la quantité de CO2 dans l’air tout en offrant une alternative aux carburants fossiles ».
