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L'incroyable capture du CO2 : quelle est la science derrière la capture directe de l'air ?
Alors que le changement climatique devient un problème de plus en plus grave, les scientifiques et les ingénieurs recherchent activement des moyens de réduire les émissions de dioxyde de carbone (CO2). Parmi celles-ci, la capture directe de l’air (DAC) gagne progressivement en popularité. Il s’agit d’une technologie qui permet d’extraire directement le CO2 de l’air ambiant à l’aide de procédés chimiques ou physiques. Alors que les efforts mondiaux de réduction des émissions de carbone s’intensifient, la DAC est considérée comme une « technologie à émissions négatives » (NET), qui implique de nombreux principes scientifiques étonnants et des défis techniques.
Le processus de capture directe de l'air élimine non seulement le CO2, mais le stocke également en toute sécurité dans un stockage à long terme
Comment fonctionne la capture directe de l'air
Le flux de travail du système DAC peut être divisé en trois étapes principales : l’étape de contact, l’étape de capture et l’étape de séparation. Dans la phase de contact, le système DAC utilise de grands ventilateurs pour introduire dans l'appareil de l'air ambiant contenant du CO2. Ensuite, dans la phase de capture, le CO2 est rapidement et efficacement combiné à un solvant liquide ou à un adsorbant solide. Enfin, dans la phase de séparation, le CO2 est éliminé par une source d'énergie externe. Le CO2 est séparé du solvant pour produire du CO2 pur destiné au stockage ou à l'utilisation.
Le procédé DAC à basse température utilise un adsorbant solide, tandis que le procédé à haute température utilise un solvant liquide, qui possède des propriétés différentes en matière de cinétique et de transfert de chaleur.
L'état actuel du DAC
En 2023, la technologie DAC est encore en développement, mais plusieurs usines commerciales fonctionnent déjà aux États-Unis et en Europe. L’étendue de ses applications fait du DAC un domaine de recherche attractif, et les innovations futures pourraient rendre son exploitation nettement moins chère. Cependant, le coût d’exploitation actuel de la technologie DAC dépasse 1 000 dollars par tonne, ce qui l’empêche d’entrer sur le marché du carbone.
Impacts et défis environnementaux
Les partisans du DAC estiment qu'il s'agit de l'un des outils les plus importants dans la lutte contre le changement climatique. Cependant, certains critiques affirment qu'une dépendance excessive à l'égard de cette technologie pourrait retarder les mesures nécessaires de réduction des émissions et que la grande quantité de ressources nécessaires Le DAC est trop gros pour fonctionner, ce qui pourrait annuler les avantages environnementaux qu'il apporte.
Une analyse de 2020 a noté que la mise en œuvre du DAC nécessiterait de grandes quantités de matériaux, ce qui ne serait probablement pas suffisant pour capturer les 3 milliards de tonnes de CO2 nécessaires chaque année.
Cas d'application DAC
Le DAC a une large gamme d’applications pratiques, notamment la récupération améliorée du pétrole et du gaz, la synthèse de carburants et de plastiques neutres en carbone et la carbonatation des boissons. Dans ces applications, les exigences de concentration en CO2 varient, ce qui affecte la rentabilité du DAC.
Perspectives d'avenir et promotion des politiques
Afin d’accélérer l’application du CAD, les incitations politiques constituent un élément très important. Le ministère américain de l’Énergie prévoit d’investir 3,5 milliards de dollars dans plusieurs centres DAC, espérant qu’ils seront en mesure de capturer au moins 1 million de tonnes de CO2 de l’atmosphère chaque année et de faire progresser la commercialisation de la technologie.
Le développement de la technologie DAC ne concerne pas seulement l’innovation technologique, mais aussi la manière dont les décideurs politiques peuvent créer un environnement propice à la maturité de cette technologie.
Conclusion
Les recherches du DAC sont toujours en cours. Pouvons-nous trouver des moyens plus efficaces de faire face à la crise climatique grâce aux efforts conjoints de la technologie et de la politique ?
