Laurent tourelle
Ce nouvel appareil n’a besoin que de la lumière du soleil comme source d’énergie.
Un réacteur solaire pour capturer et convertir le CO2 en carburant durable
Des chercheurs de l’Université de Cambridge ont développé un réacteur capable d’extraire le dioxyde de carbone (CO2) directement de l’air et de le convertir en carburant durable, en utilisant uniquement la lumière du soleil comme source d’énergie. Cette innovation pourrait représenter un pas majeur vers une économie circulaire et durable.
Un pas vers une économie circulaire
Erwin Reisner, professeur à l’Université de Cambridge, explique : « Nous pouvons construire une économie circulaire et durable – si nous avons la volonté politique de le faire. »
Ce réacteur solaire pourrait être utilisé pour produire du carburant destiné à alimenter des voitures, des avions, ou même fabriquer des produits chimiques et pharmaceutiques indispensables à notre quotidien. Il pourrait également être déployé dans des zones reculées, hors réseau, où l’accès à l’énergie est limité.
Contrairement à la majorité des technologies actuelles de capture du carbone, ce réacteur ne nécessite ni énergie fossile, ni transport ou stockage de CO2. Il transforme directement le dioxyde de carbone atmosphérique en un produit utile, grâce à l’énergie solaire. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue Nature Energy.
Limites des technologies de captage et stockage du carbone (CSC)
Le captage et le stockage du carbone (CSC) sont souvent présentés comme des solutions potentielles face à la crise climatique. Récemment, le gouvernement britannique a alloué 22 milliards de livres sterling pour financer le développement de ces technologies. Cependant, le CSC consomme beaucoup d’énergie, et des inquiétudes demeurent quant à la sécurité du stockage à long terme du CO2 sous pression dans les profondeurs du sous-sol, bien que des études de sécurité soient en cours.
Une approche plus circulaire et utile
L’appareil est conçu pour capturer le dioxyde de carbone la nuit et le convertir ensuite en carburant pendant la journée. Crédit photo : Université de Cambridge
« Outre le coût et l’intensité énergétique, le CSC fournit une excuse pour continuer à brûler des combustibles fossiles, qui sont à l’origine de la crise climatique », déclare le professeur Erwin Reisner. « Le CSC est également un processus non circulaire, car le CO2 sous pression est, au mieux, stocké indéfiniment sous terre, où il n’est d’aucune utilité pour personne. »
Le Dr Sayan Kar, premier auteur de l’étude, renverse cette logique : « Et si, au lieu de pomper le dioxyde de carbone sous terre, on en faisait quelque chose d’utile ? Le CO2 est un gaz à effet de serre nocif, mais il peut aussi être transformé en produits chimiques utiles sans contribuer au réchauffement climatique. »
Transformer les déchets en ressources grâce à l’énergie solaire
L’équipe de recherche de Reisner se concentre sur le développement de technologies permettant de transformer des déchets, de l’eau et de l’air en carburants et produits chimiques utiles. S’inspirant du processus naturel de photosynthèse, ces dispositifs ne nécessitent aucune source d’énergie extérieure : pas de câbles, ni de batteries. Tout ce dont ils ont besoin, c’est de la lumière solaire.
Un système révolutionnaire pour la capture du CO2
Le nouveau système développé par les chercheurs permet d’extraire le CO2 directement de l’air et de le convertir en gaz de synthèse, un intermédiaire clé dans la production de nombreux produits chimiques et pharmaceutiques. L’un des principaux avantages de cette approche est qu’elle ne nécessite aucun transport ni stockage, la rendant bien plus facile à mettre en œuvre que les anciens dispositifs alimentés par l’énergie solaire.
Un réacteur à flux solaire pour capturer et convertir le CO2
Le dispositif, un réacteur à flux solaire, utilise des filtres spécialisés pour capter le dioxyde de carbone (CO2) de l’air la nuit, comme une éponge absorbe l’eau. Dès que le soleil apparaît, la lumière solaire réchauffe le CO2 capturé, absorbant le rayonnement infrarouge. En parallèle, une poudre semi-conductrice capte le rayonnement ultraviolet, déclenchant une réaction chimique qui transforme le CO2 capturé en gaz de synthèse solaire. Un miroir installé sur le réacteur concentre la lumière du soleil, augmentant ainsi l’efficacité du processus.
Convertir le gaz de synthèse solaire en carburants liquides
Les chercheurs sont actuellement en train de travailler à la conversion du gaz de synthèse solaire en carburants liquides. Ces carburants pourraient alimenter des voitures, des avions et d’autres modes de transport, sans ajouter davantage de CO2 dans l’atmosphère. Une solution qui pourrait changer la manière dont nous produisons et consommons de l’énergie.
Résoudre deux problèmes en un
« Si nous produisions ces appareils à grande échelle, ils pourraient résoudre deux problèmes à la fois : éliminer le CO2 de l’atmosphère et créer une alternative propre aux combustibles fossiles », a déclaré le Dr Sayan Kar. Selon lui, le CO2, bien qu’étant considéré comme un déchet nocif, représente également une opportunité précieuse pour produire des ressources durables.
Un potentiel énorme pour les secteurs chimiques et pharmaceutiques
Les chercheurs estiment que le secteur chimique et pharmaceutique offre des possibilités particulièrement prometteuses. En effet, le gaz de synthèse produit peut être transformé en divers produits essentiels que nous utilisons au quotidien, sans ajouter au changement climatique. L’équipe est actuellement en train de construire une version à plus grande échelle du réacteur, avec des tests prévus pour le printemps.
Si cette technologie est développée à plus grande échelle, elle pourrait permettre une production décentralisée de carburant. Cela signifie que, théoriquement, les individus pourraient produire leur propre carburant, une option particulièrement utile dans des régions éloignées ou hors réseau.
Une vision pour une économie circulaire et durable
« Au lieu de continuer à extraire et brûler des combustibles fossiles pour produire les produits dont nous dépendons, nous pouvons extraire tout le CO2 dont nous avons besoin directement de l’air et le réutiliser », explique le professeur Erwin Reisner. Il poursuit : « Nous pouvons construire une économie circulaire et durable – si nous avons la volonté politique de le faire. »
Soutien à la commercialisation et financement de la recherche
La technologie est actuellement commercialisée avec le soutien de Cambridge Enterprise, la branche de commercialisation de l’université de Cambridge. La recherche a été financée par UK Research and Innovation (UKRI), le Conseil européen de la recherche, la Royal Academy of Engineering et le Cambridge Trust. Erwin Reisner est également membre du St John’s College de Cambridge.
Reference: Sayan Kar et al. ‘Direct air capture of CO2 for solar fuels production in flow.’ Nature Energy (2025). DOI: 10.1038/s41560-025-01714-y
