Comment les scientifiques peuvent transformer l’air en essence

Plus tôt cette année, le monde a été témoin d’une hausse des prix de l’essence, certaines régions étant confrontées à la perspective d’une pénurie de carburant. L’essence est produite depuis longtemps à partir du pétrole, et les processus de forage, d’extraction et de raffinage du pétrole ont tous des coûts environnementaux et financiers. Cependant, les scientifiques de la start-up technologique Aircela, basée à New York, ont conçu et construit un appareil qui utilise un processus en plusieurs étapes pour fabriquer de l’essence qui peut être utilisée dans n’importe quel moteur à essence conventionnel à partir de rien.

L’appareil utilise plusieurs processus différents bien documentés pour créer du carburant. La machine capte le dioxyde de carbone de l’air, qui est ensuite utilisé comme matière première dans un processus en plusieurs étapes pour fabriquer de l’essence de haute qualité qui est stockée dans un réservoir pour une utilisation ultérieure. L’appareil, qui a la taille d’un réfrigérateur, peut produire un gallon d’essence par jour et stocker jusqu’à 17 gallons. Aircela a conçu l’appareil pour qu’il fonctionne avec des énergies renouvelables telles que l’électricité produite par des panneaux solaires, ce qui signifie qu’il pourrait contribuer à réduire les émissions de carbone et à produire de l’essence durable à un coût inférieur à 1,50 $ le gallon dans de bonnes conditions.

La première étape du processus d’Aircela consiste à extraire le dioxyde de carbone de l’air. L’air traverse l’appareil et le dioxyde de carbone se lie à l’hydroxyde de potassium dans une solution à base d’eau. Dans un système typique de captage du carbone à l’hydroxyde de potassium, de l’hydroxyde de calcium est ajouté à la solution pour produire du carbonate de calcium. L’exposition de ce produit à des températures élevées produit de l’oxyde de calcium et du dioxyde de carbone concentré qui peuvent être stockés, laissant derrière eux de l’hydroxyde de potassium qui peut être réutilisé pour capturer davantage de dioxyde de carbone. Aircela affirme que sa machine peut capturer plus de 20 livres de dioxyde de carbone dans l’air chaque jour.

Bien que la machine Aircela capte le dioxyde de carbone, elle utilise un processus appelé électrolyse pour briser les molécules d’eau en hydrogène et oxygène. Il stocke l’hydrogène et libère de l’oxygène dans l’air ambiant en toute sécurité. La machine peut ensuite récupérer l’hydrogène et le dioxyde de carbone stockés et les combiner en présence d’un catalyseur pour produire du méthanol, un type d’alcool, en utilisant un processus appelé hydrogénation directe. Le méthanol obtenu est ensuite vaporisé et surchauffé avec un catalyseur aluminosilicate en utilisant un procédé bien établi connu sous le nom de transformation du méthanol en gaz, développé pour la première fois dans les années 1970.

Bien que cet appareil ait montré qu’il pouvait produire de l’essence à partir de l’air, le processus en plusieurs étapes qu’il utilise est énergivore. Avec un rendement cible d’environ 50 %, la conception d’Aircela utiliserait l’énergie disponible dans deux gallons d’essence pour produire un gallon de carburant. Obtenir l’électricité nécessaire à partir d’un réseau alimenté au charbon ou au gaz naturel irait à l’encontre de l’objectif de cette conception. Aircela a donc construit sa conception pour utiliser des énergies renouvelables. L’utilisation de panneaux solaires réduirait également les coûts récurrents liés à la fabrication du carburant. Leur conception nécessite également de l’eau, mais dans des environnements plus humides, l’appareil peut récupérer une partie de l’eau utilisée.

Un autre aspect clé de l’appareil est la manière dont il est conçu pour évoluer. Même si un seul appareil ne peut produire qu’un gallon d’essence par jour, il est possible de combiner plusieurs machines pour augmenter la production. S’il est situé dans des zones très ensoleillées, un système étendu pourrait produire du carburant à peu de frais au-delà des panneaux solaires, des machines et de l’eau nécessaire à leur fonctionnement. Être capable de produire du carburant sans avoir besoin de pétrole – en fabriquant de l’essence à partir de l’air – constituerait une avancée majeure.