Cette poudre élimine autant de dioxyde de carbone de l’air qu’un arbre

Un grand arbre typique peut absorber autant 40 kg de dioxyde de carbone De l’air au cours d’une année. Aujourd’hui, des scientifiques de l’Université de Berkeley affirment qu’ils peuvent faire le même travail avec moins d’une demi-livre de fine poudre jaune.

La poudre est conçue pour piéger les gaz à effet de serre dans ses pores microscopiques, puis les libérer lorsqu’elle est prête à être conservée dans un endroit où elle ne peut pas contribuer au réchauffement climatique. Lors des tests, le matériau était toujours en bon état après 100 cycles de ce type, selon engadget. étude Publié mercredi dans la revue Nature.

« Il fonctionne à merveille », a-t-il déclaré. Omar YaghiUN réticulochimie à l’Université de Californie à Berkeley et auteur principal de l’étude. « Sur la base de la stabilité et du comportement actuel du matériau, nous pensons qu’il durera des milliers de cycles. »

La poudre, appelée COF-999, peut être déployée dans les types d’usines de captage direct de l’air à grande échelle qui émergent pour réduire la quantité de carbone dans l’atmosphère.

Il est nécessaire de maintenir la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère en dessous de 450 parties par million pour limiter le réchauffement climatique à 2 degrés Celsius au maximum par rapport aux niveaux préindustriels et prévenir certaines des conséquences désastreuses du changement climatique, affirment les scientifiques. Les mesures effectuées à l’observatoire Mauna Loa à Hawaï indiquent que les niveaux de dioxyde de carbone sont actuellement présents 423 ppm.

« Il faut éliminer le dioxyde de carbone de l’air, c’est incontournable », a déclaré Yaghi, qui est également scientifique principal à l’Université de Berkeley. Institut Bakkar pour les matériaux numériques pour la planète. « Même si nous arrêtons d’émettre du dioxyde de carbone, nous devons toujours l’éliminer de l’air. Nous n’avons pas d’autres options. »

Klaus Lacknerdirecteur fondateur de Centre pour les émissions négatives de carbone Les chercheurs de l’Université d’État de l’Arizona conviennent que la capture directe de l’air deviendra un outil important pour séquestrer le carbone et refroidir la planète une fois que d’importants obstacles auront été surmontés. Il a déclaré que les progrès de la nouvelle étude pourraient aider.

« Ils ouvrent la porte à une nouvelle famille de méthodes », a déclaré Lackner, qui n’a pas participé à la recherche.

Lorsqu’elle est observée au microscope électronique à balayage, la poudre ressemble à de minuscules ballons de basket percés de milliards de trous, a déclaré Zhihui Zhou, responsable de l’étude et chimiste des matériaux travaillant sur son doctorat à l’Université de Californie à Berkeley.

Ces structures sont maintenues ensemble par certaines des liaisons chimiques les plus fortes de la nature, notamment celles qui transforment les atomes de carbone en diamants. Des composés appelés amines sont attachés aux échafaudages.

Lorsque l’air circule à travers les structures, la plupart… Ses composants passer sans entrave. Mais les amines, qui sont basiques, se lient au dioxyde de carbone, qui est acide.

Illustration de la structure du COF-999, avec des pores qui capturent les molécules de dioxyde de carbone.

(Chaoyang Zhao)

Ces molécules de dioxyde de carbone resteront en place jusqu’à ce que les scientifiques les détachent en appliquant de la chaleur. Ensuite, ils peuvent l’aspirer pour le garder en sécurité, probablement Pompez-les profondément dans le sol« Zhou a dit.

Une fois le dioxyde de carbone éliminé de la poudre, tout le processus peut recommencer.

Pour tester les capacités d’élimination du carbone du COF-999, les chercheurs ont emballé la poudre dans un tube en acier inoxydable de la taille d’une paille et l’ont exposée à l’air extérieur de Berkeley pendant 20 jours consécutifs.

En entrant dans le tube, l’air de Berkeley contenait du dioxyde de carbone à des concentrations allant de 410 ppm à 517 ppm. Lorsqu’il est ressorti de l’autre côté, les scientifiques n’ont pu détecter aucun dioxyde de carbone, a déclaré Zhou.

La poudre présente de nombreux avantages par rapport aux autres matériaux, selon ses créateurs.

Sa conception poreuse augmente sa surface, ce qui signifie plus d’endroits pour contenir les molécules de dioxyde de carbone. En conséquence, il capture le dioxyde de carbone à un rythme « au moins 10 fois plus rapide » que les autres matériaux utilisés pour capturer l’air direct, a déclaré Chu.

Yaghi a ajouté que les membres de l’équipe ont continué à s’améliorer et sont en passe de doubler leur capacité l’année prochaine.

Un autre avantage est que le COF-999 relâchera son emprise sur le dioxyde de carbone lorsqu’il est chauffé à environ 140 degrés Fahrenheit. Des matériaux similaires doivent être chauffés à 250 degrés Fahrenheit pour extraire le carbone, a déclaré Zhou.

La poudre est également plus durable. Zhu a déclaré que l’équipe avait testé une version plus récente qui avait fonctionné pendant 300 cycles avant la fin de l’expérience.

C’est un signe prometteur, a déclaré Lackner.

« Obtenir 100 cycles et ne constater aucune détérioration suggère que vous pouvez avoir des milliers de cycles », a-t-il déclaré. « Nous ne savons pas si vous pouvez obtenir des centaines de milliers de cycles. »

Son déploiement à l’échelle industrielle nécessiterait de concevoir une sorte de grande boîte métallique dans laquelle l’air pourrait passer sans souffler toute la poudre, a expliqué Chu. Ces boîtes doivent être regroupées en quantités évoquant une usine chimique ou pétrolière des temps modernes.

Des structures imposantes composées de ventilateurs et de plateaux captent le dioxyde de carbone à l’intérieur d’une usine de captage direct de l’air à Tracy, en Californie, qui a ouvert ses portes l’année dernière.

(Paul Kuroda/Pour le temps)

Une version du COF-999 pourrait être prête pour les stations de capture d’air réelles d’ici deux ans, a déclaré Yaghi. Il n’a pas pu estimer le coût d’une production de masse, mais a déclaré qu’elle ne nécessitait aucun matériau coûteux ou exotique.

Yaghi a fondé une entreprise basée à Irvine AtokoCommercialiser ses recherches sur le captage du carbone et d’autres technologies. Atoko a aidé à financer la nouvelle étude. (D’autres bailleurs de fonds incluent l’Institut Bakkar et la Cité du roi Abdulaziz pour la science et la technologie.)

En outre, l’Université de Berkeley a déposé une demande de brevet pour le COF-999, qui désigne Yagi et Zhou comme inventeurs.

Lackner a déclaré que l’ensemble du processus de capture en direct devrait devenir « 10 fois moins cher qu’il ne l’est actuellement » avant de pouvoir avoir un réel impact sur Des centaines de milliards de tonnes de dioxyde de carbone Quels scientifiques aimeraient nettoyer de l’atmosphère.

Des matériaux plus efficaces pour collecter le dioxyde de carbone seraient utiles, mais Lackner a déclaré qu’il passait plus de temps à s’inquiéter de problèmes tels que la perte de chaleur lorsque les températures augmentent pour récolter le carbone afin qu’il puisse être injecté sous terre.

« Il y a des milliers de choses qui entrent en ligne de compte », a-t-il déclaré.