La poudre poreuse qui peut capturer le CO2

Le dioxyde de carbone que les humains produisent est l'une des principales causes du réchauffement climatique, et inverser la présence écrasante de ce gaz à effet de serre a été le centre des efforts environnementaux depuis des décennies. Une méthode d'inversion a été la capture directe de l'air, mais les technologies de courant ne fonctionnent que pour l'échappement des gaz de combustion – comme celle des chaudières à haute pression et des centrales électriques – qui a une concentration élevée de CO2. C'est pourquoi il est si excitant que les scientifiques ont créé une poudre jaune poreuse qui peut capturer des concentrations plus faibles du gaz à partir de l'air ambiant.

Dans un article publié dans Nature, des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley décrivent comment le COF-999, un fort cadre organique covalent qu'ils ont créé avec des collègues de Chicago et d'Allemagne, peuvent capturer le dioxyde de carbone hors de l'air. Cette COF est maintenue avec certaines des liaisons chimiques les plus fortes de la nature – les doubles liaisons covalentes en nitrogène en nitrogène en carbone et en carbone-carbone – et ses pores contiennent des amines, qui permettent une plus grande absorption de CO2.

Omar Yaghi, auteur senior du journal et professeur de chaise de chimie de James et Neeltje Tretter de l'UC Berkeley, a déclaré dans un communiqué de presse: « Nous avons pris une poudre de ce matériau, nous l'avons mis dans un tube et nous avons passé Berkeley Air – juste en plein air aérien – dans le matériau pour voir comment il fonctionnerait, et c'était beau.  » Les niveaux de CO2 dans l'air en entrant variaient de 410 à 517 parties par million, et l'équipe a effectué 100 cycles sans détérioration visible du matériau. « Il a nettoyé l'air entièrement de CO2. Tout », a ajouté Yaghi, « je suis excité à ce sujet parce qu'il n'y a rien de tel en termes de performances. Il innove dans nos efforts pour résoudre le problème climatique. »

Pour empêcher certains des pires effets du dioxyde de carbone sur la pollution de l'air et le réchauffement climatique, les scientifiques disent que les niveaux de CO2 doivent rester en dessous de 450 parties par million. La concentration se rapproche déjà sur les lectures de l'Observatoire Mauna Loa d'Hawaï: il s'agissait de 426 parties par million au 7 janvier 2025. Heureusement, le nouveau matériau COF-999 peut être incorporé dans les technologies de capture de carbone qui sont déjà testées ou utilisé.

Zihui Zhou, le premier auteur sur le journal de la nature et un étudiant diplômé de l'UC Berkeley, a expliqué dans le communiqué de presse: « Actuellement, la concentration de CO2 dans l'atmosphère est plus de 420 ppm, mais cela augmentera à peut-être 500 ou 550 avant de nous Développez et utilisez la capture de gaz de combustion. Il ne faut que moins d'une demi-livre de matériau, a-t-il dit, pour capturer la même quantité de dioxyde de carbone absorbé pendant la photosynthèse par un arbre en un an, ce qui pourrait ramener l'air à ce qu'il était il y a 100 ans.

En outre, Zhou a noté que le nouveau matériau COF-999 peut capturer le CO2 10 fois plus rapidement et le libérer à des températures plus fraîches que les autres technologies de capture d'air direct. En plus de cela, la dernière version sur laquelle l'équipe travaille a été mise à travers 300 cycles sans détérioration, signe qu'elle pourrait passer par des milliers de cycles sans usure. Pendant ce temps, Yaghi a déclaré que l'équipe était sur la bonne voie pour doubler la capacité du matériel en 2025.