Fabriquer du carburant à partir du CO2 atmosphérique ?

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Les Etats-Unis ont émis plus de 5 498 millions de tonnes [1] de CO2 en 2011. Globalement, d’après les derniers résultats de l’Administration Nationale Américaine pour les océans et l’atmosphère (National Oceanic and Atmospheric Administration - NOAA), la concentration en CO2 dans l’atmosphère s’est accélérée au cours des dernières décennies pour atteindre aujourd’hui 396.80 ppm [2], alors que les scientifiques [3] estiment qu’il faudrait revenir rapidement à un niveau inférieur à 350 ppm pour éviter "des effets catastrophiques et irréversibles".

Un fort intérêt s’est donc développé au cours des dernières années pour limiter les nouvelles émissions de CO2 en captant le CO2 avant sa propagation dans l’atmosphère et en le stockant (carbon capture and sequestration). Nous avions consacré un rapport à cette question [4] et nous publierons prochainement un aperçu des dernières avancées dans ce domaine. Un autre enjeu consiste à retirer le CO2 déjà présent dans l’atmosphère soit pour le stocker (comme certaines techniques de géo-ingénierie l’envisagent), soit pour l’utiliser. Une étude réalisée par des chercheurs de l’Université de Géorgie, publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences [5], est très importante à cet égard puisqu’ils ont découvert un moyen de transformer le CO2 présent dans l’atmosphère en produits qui pourraient être utilisés pour l’industrie. La recherche n’en est qu’à un stade préliminaire mais cette découverte pourrait, à terme, permettre de fabriquer du carburant à partir du CO2 atmosphérique. Cette étude a été menée dans le cadre du programme électro-carburants de l’ARPA-E [6].

L’idée est relativement simple et n’est pas nouvelle : imiter le processus de photosynthèse des plantes. En utilisant la lumière du soleil, les plantes transforment de l’eau et du CO2 en sucres. Des carburants, comme l’éthanol, peuvent ensuite être obtenus par fermentation du sucre mais extraire les sucres de la plante reste jusqu’à présent difficile et coûteux. Les scientifiques ont donc cherché à utiliser un organisme qui serait capable de réaliser une telle photosynthèse. Ce procédé a été rendu possible grâce à un micro-organisme qui survit dans les eaux océaniques extrêmement chaudes (réservoirs géothermiques) en se nourrissant d’hydrates de carbone. Grâce à une manipulation génétique de cet organisme, l’équipe de chercheurs a pu créer un organisme capable de se nourrir au dioxyde de carbone à des températures bien plus faibles. De l’hydrogène a ensuite été utilisé pour créer une réaction chimique dans l’organisme pour incorporer le CO2 et former l’acide 3-hydroxypropanoïque, un produit chimique utilisé par les industriels pour faire de nombreux produits dont l’acrylique. Sur ce modèle, des modifications génétiques pourraient être effectuées pour produire d’autres produits industriels dont, un jour peut-être, des carburants, c’est du moins l’espoir des auteurs de cette étude.

A noter tout de même que la combustion de ces carburants réémettrait dans l’atmosphère le CO2 prélevé. Cette découverte permettrait donc de développer un processus neutre en carbone - ce qui est déjà un progrès par rapport à l’utilisation de gaz naturel, de pétrole ou de charbon- mais ce ne sera pas une solution en tant que telle pour revenir durablement sous la barre des 350 ppm.

Sources :


- [1] Chiffres de l’Energy Information Agency, http://www.eia.gov/totalenergy/data/monthly/pdf/sec12_3.pdf
- [2] Données de la National Oceanic and Atmospheric Administration : http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/#mlo
- [3] Voir notamment "Target Atmospheric CO2 : Where Should Humanity Aim ?" - HANSEN, J. et al. - 2008 : http://www.columbia.edu/~jeh1/2008/TargetCO2_20080407.pdf
- [4] "La capture et le stockage du CO2, avenir du charbon américain ?" - ETIENNE F.-X. et MAGAUD M. - 1/03/2010 http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/62395.htm
- [5] "Exploiting microbial hyperthermophilicity to produce an industrial chemical, using hydrogen and carbon dioxide" - KELLER, M. et al. - Proceedings of the National Academy of Sciences - 25/03/2013 - http://www.pnas.org/content/early/2013/03/19/1222607110.abstract
- [6] "L’innovation de rupture au service d’un nouveau paradigme énergétique : l’ARPA-E, un pari américain" - JOSEPH, E. - Rapport d’Ambassade - 1/12/2012 - http://www.bulletins-electroniques.com/rapports/smm12_038.htm

Rédacteurs :


- Céline Ramstein, deputy-envt.mst@ambafrance-us.org ;
- Retrouvez toutes nos activités sur http://france-science.org.

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….