12 juin 2013
Trop vert pour être vrai?
Des chimistes mettent au point une méthode de conversion du CO2 en carburant
Par : Jean Hamann
Partager : 
En théorie, le CO2 produit par les industries pourrait être converti en méthanol pour alimenter les moteurs d'automobiles. Avant d'en arriver là, il faudra toutefois améliorer la rentabilité économique du procédé.
Capter du CO2 à la sortie des cheminées industrielles et convertir ce gaz à effet de serre en carburant pour automobile semble une idée trop verte pour être vraie. Pourtant, des chercheurs du Département de chimie viennent de franchir un pas important dans cette direction. Dans le dernier numéro du Journal of the American Chemical Society, l'équipe du professeur Frédéric-Georges Fontaine annonce avoir trouvé un catalyseur qui permet de transformer le CO2 en méthanol, un combustible peu polluant qu'on utilise notamment dans les brûleurs à fondue.
Produire du méthanol à partir de dioxyde de carbone en une seule étape, et cela en recourant à des procédés peu énergivores, est une idée qui turlupine les chercheurs depuis plusieurs années. «La combustion du méthanol en présence d'oxygène produit du CO2 et de l'eau. Les chimistes sont à la recherche de molécules qui permettraient de catalyser la réaction inverse. On pourrait ainsi réduire les émissions de gaz à effet de serre tout en synthétisant un carburant qui réduirait notre dépendance envers les hydrocarbures fossiles», explique le professeur Fontaine.
Le catalyseur développé par son groupe est un complexe formé de deux groupements. Le premier est le borane, un composé fait de bore, de carbone et d'hydrogène. Le second, la phosphine, est formé de phosphore, de carbone et d'hydrogène. «Contrairement à la plupart des catalyseurs proposés jusqu'à maintenant pour convertir le CO2 en méthanol, il ne contient pas de métal, ce qui diminue les coûts du catalyseur et les risques de toxicité», souligne le chercheur.
Pour que le catalyseur convertisse le dioxyde de carbone en méthanol, il faut lui fournir une source d'hydrogène et d'énergie chimique. Les chercheurs ont eu l'idée de recourir à un hydroborane (BH3). Les résultats ont été spectaculaires. La réaction ainsi obtenue est deux fois plus efficace qu'avec le meilleur catalyseur connu et elle produit peu de déchets. La beauté du système est que le catalyseur ne se dégrade pas et qu'il peut être réactivé par l'addition de nouveau substrat.
La seule ombre au tableau est la facture de l'opération. «L'approche que nous proposons pour former du méthanol est efficace sur le plan de la chimie, mais on est encore loin du Saint-Graal. La synthèse d'hydroborane est énergivore de sorte que sa valeur est plus élevée que celle du méthanol, souligne le professeur Fontaine. Nous tentons de rendre le procédé rentable en optimisant la réaction et en faisant appel à d'autres sources d'hydrogène.»
L'article paru dans le Journal of the American Chemical Society est signé par Marc-André Courtemanche, Marc-André Légaré, Frédéric-Georges Fontaine et leur collègue Laurent Maron, de l'Université de Toulouse.
Produire du méthanol à partir de dioxyde de carbone en une seule étape, et cela en recourant à des procédés peu énergivores, est une idée qui turlupine les chercheurs depuis plusieurs années. «La combustion du méthanol en présence d'oxygène produit du CO2 et de l'eau. Les chimistes sont à la recherche de molécules qui permettraient de catalyser la réaction inverse. On pourrait ainsi réduire les émissions de gaz à effet de serre tout en synthétisant un carburant qui réduirait notre dépendance envers les hydrocarbures fossiles», explique le professeur Fontaine.
Le catalyseur développé par son groupe est un complexe formé de deux groupements. Le premier est le borane, un composé fait de bore, de carbone et d'hydrogène. Le second, la phosphine, est formé de phosphore, de carbone et d'hydrogène. «Contrairement à la plupart des catalyseurs proposés jusqu'à maintenant pour convertir le CO2 en méthanol, il ne contient pas de métal, ce qui diminue les coûts du catalyseur et les risques de toxicité», souligne le chercheur.
Pour que le catalyseur convertisse le dioxyde de carbone en méthanol, il faut lui fournir une source d'hydrogène et d'énergie chimique. Les chercheurs ont eu l'idée de recourir à un hydroborane (BH3). Les résultats ont été spectaculaires. La réaction ainsi obtenue est deux fois plus efficace qu'avec le meilleur catalyseur connu et elle produit peu de déchets. La beauté du système est que le catalyseur ne se dégrade pas et qu'il peut être réactivé par l'addition de nouveau substrat.
La seule ombre au tableau est la facture de l'opération. «L'approche que nous proposons pour former du méthanol est efficace sur le plan de la chimie, mais on est encore loin du Saint-Graal. La synthèse d'hydroborane est énergivore de sorte que sa valeur est plus élevée que celle du méthanol, souligne le professeur Fontaine. Nous tentons de rendre le procédé rentable en optimisant la réaction et en faisant appel à d'autres sources d'hydrogène.»
L'article paru dans le Journal of the American Chemical Society est signé par Marc-André Courtemanche, Marc-André Légaré, Frédéric-Georges Fontaine et leur collègue Laurent Maron, de l'Université de Toulouse.
