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Jun 13, 2023

UCLA dit que nous pouvons pirater l'océan pour stocker du dioxyde de carbone

Des chercheurs de l'UCLA ont mis au point une nouvelle façon d'éliminer le dioxyde de carbone du

Des chercheurs de l'UCLA ont mis au point une nouvelle façon d'éliminer le dioxyde de carbone des océans du monde simplement et à moindre coût.

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Le 12 janvier 2021, une équipe de recherche de l'UCLA a publié un article intitulé "Saline Water-Based Mineralization Pathway for Gigaton Scale Carbon Dioxide Management" dans la revue de l'American Chemical Society. Voici un extrait de ce papier.

"Cette perspective propose une voie potentielle pour diminuer les accumulations de CO2 atmosphérique qui est distincte des stratégies traditionnelles de capture du carbone et de séquestration géologique et des technologies existantes d'émissions négatives (NET).

"Contrairement aux procédés conventionnels de capture du CO2 à base de sorbants ou de solvants où des dépenses énergétiques substantielles sont associées à la démixtion et à la désorption du CO2, l'approche de séquestration et de stockage du carbone en une seule étape (sCS2) repose sur la précipitation électrolytique de minéraux carbonatés utilisant des énergies renouvelables dans le cadre d'une conception de processus simple et évolutive. Bien que de nombreuses approches aient impliqué l'électrolyse pour la gestion du carbone, l'approche sCS2 est unique des manières suivantes :

La plupart des experts conviennent que l'arrêt du changement climatique - et le réchauffement climatique, les épisodes de chaleur extrême et les tempêtes plus fortes qui l'accompagnent - nécessitera l'élimination du dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre de l'atmosphère. Mais avec les humains qui pompent environ 37 milliards de tonnes métriques de dioxyde de carbone par an, les stratégies actuelles pour le capturer semblent susceptibles d'échouer, selon un communiqué de presse de l'UCLA.

Une voie proposée qui pourrait aider à extraire des milliards de tonnes métriques de dioxyde de carbone de l'atmosphère chaque année a été suggérée par des chercheurs de l'UCLA. Au lieu de capturer directement le dioxyde de carbone atmosphérique, la technologie l'extraireait de l'eau de mer, permettant à l'eau de mer d'en absorber davantage. Pourquoi? Car, par unité de volume, l'eau de mer contient près de 150 fois plus de dioxyde de carbone que l'air.

"Pour atténuer le changement climatique, nous devons éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère à un niveau compris entre 10 et 20 milliards de tonnes métriques par an", a déclaré l'auteur principal Gaurav Sant, directeur de l'UCLA Institute for Carbon Management et professeur de génie civil et environnemental à la UCLA Samueli School of Engineering. "Pour trouver une solution à cette échelle, nous devons nous inspirer de la nature."

Puisque l'atmosphère et les océans sont dans un état d'équilibre, si le dioxyde de carbone est extrait de l'océan, le dioxyde de carbone de l'atmosphère peut alors se dissoudre dans l'eau de mer. Dans ce scénario, l'eau de mer est comme une éponge pour le dioxyde de carbone qui a déjà absorbé sa pleine capacité. Le processus sCS2 vise à l'essorer, permettant à l'éponge d'absorber plus de dioxyde de carbone de l'atmosphère.

La technologie proposée comprendrait un réacteur à flux - un système alimenté en continu par des matières premières et produisant des produits. L'eau de mer s'écoulerait à travers un maillage qui permet à une charge électrique de passer dans l'eau, la rendant alcaline. Cela déclenche un ensemble de réactions chimiques qui combinent finalement le dioxyde de carbone dissous avec du calcium et du magnésium natifs de l'eau de mer, produisant du calcaire et de la magnésite par un processus similaire à la formation des coquillages. L'eau de mer qui s'écoule serait alors appauvrie en dioxyde de carbone dissous et prête à en absorber davantage. Un coproduit de la réaction, outre les minéraux, est l'hydrogène, qui est un carburant propre.

En plus de son échelle potentielle de milliards de tonnes métriques de dioxyde de carbone, l'approche suggérée par l'équipe de l'UCLA présente des avantages importants par rapport aux idées actuelles pour lutter contre l'accumulation atmosphérique de dioxyde de carbone.

Le nom inclut "en une seule étape" pour le différencier des autres concepts qui nécessitent que le dioxyde de carbone de l'atmosphère subisse un processus de concentration en plusieurs étapes avant de pouvoir être stocké. Alors que certains plans proposent de stocker le dioxyde de carbone capturé dans des formations géologiques telles que des réservoirs de pétrole et de gaz naturels épuisés, il existe un risque que des fuites renvoient ce dioxyde de carbone dans l'atmosphère. En revanche, le sCS2 est destiné à stocker durablement le dioxyde de carbone sous forme de minéraux solides.

"Ce qui est bien dans la transformation du dioxyde de carbone en roche, c'est qu'il ne va nulle part", a déclaré Sant, membre du California NanoSystems Institute de l'UCLA. "Le stockage durable, sûr et permanent est la prémisse de notre solution", a ajouté le premier auteur Erika Callagon La Plante, ancienne scientifique adjointe du projet UCLA et actuellement professeure adjointe à l'Université du Texas à Arlington.

L'équipe a effectué des analyses détaillées des apports de matière et d'énergie et des coûts nécessaires à la réalisation de leur concept, ainsi que de ce qu'il fallait faire des sous-produits. Compte tenu de l'énorme ampleur du défi du dioxyde de carbone, il estime qu'il faudrait près de 1 800 usines sCS2 pour immobiliser 10 milliards de tonnes métriques de dioxyde de carbone chaque année à un coût de plusieurs billions de dollars.

« Nous devons être clairs : gérer et atténuer le dioxyde de carbone est avant tout un défi économique », a déclaré Sant. "De nombreuses approches actuelles de gestion du carbone nécessitent soit plus d'énergie propre que nous ne pouvons en produire, soit sont inabordables. En tant que telles, nous devons créer des solutions accessibles et qui n'appauvriront pas le monde. Nous avons essayé d'utiliser une optique de pragmatisme pour réfléchissez à la manière dont nous pourrions être en mesure de réaliser des interventions synthétiques à une échelle sans précédent, tout en tenant compte de l'énergie limitée et des ressources financières dont nous disposons."

Pourtant, les chercheurs pensent que sCS2, même à plus petite échelle, représente une avancée dans la capture et le stockage du carbone qui devrait être considérée comme une partie potentielle de toute stratégie globale de lutte contre le changement climatique.

Les chercheurs testent un système prototype dans les eaux au large de Los Angeles depuis plus d'un an. Un deuxième système commencera à fonctionner à Singapour plus tard cette année. La recherche a été soutenue par le Bureau de l'énergie fossile du Département américain de l'énergie, la Fondation de la famille Anthony et Jeanne Pritzker, la Fondation Grantham pour la protection de l'environnement, la National Science Foundation, le US-China Clean Energy Research Center for Water-Energy Technologies, l'Université du Texas à Arlington et l'Institut UCLA pour la gestion du carbone.

L'un des sous-produits du système UCLA est l'hydrogène vert - environ 37 kilogrammes pour chaque tonne de dioxyde de carbone éliminée. Cela pourrait aider à compenser une partie du coût du système, qui, dans sa forme actuelle, coûte environ 100 dollars la tonne, bien que ce chiffre devrait baisser à mesure que les économies d'échelle se feront sentir.

Et qui devrait payer pour ça ? Les compagnies pétrolières, charbonnières et gazières devraient payer, puisqu'elles sont responsables en premier lieu de l'émission de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Pourquoi ne pas laisser la main invisible d'Adam Smith opérer sa magie sur les entreprises qui font des profits obscènes depuis des générations ?

La bonne nouvelle à propos de ce concept de l'UCLA est qu'il peut éliminer le besoin de stratégies de géo-ingénierie plus drastiques qui auront des conséquences inconnues et inconnaissables. C'est la simplicité même, un système qui tire parti du calcium et du magnésium déjà présents dans les océans pour aider à résoudre le problème climatique le plus pressant de l'histoire de l'humanité.

Steve écrit sur l'interface entre la technologie et la durabilité depuis son domicile en Floride ou n'importe où ailleurs où la Force pourrait le conduire. Il est fier d'être "réveillé" et ne se soucie pas vraiment de savoir pourquoi le verre s'est cassé. Il croit passionnément à ce que disait Socrate il y a 3000 ans : "Le secret du changement est de concentrer toute votre énergie non pas sur la lutte contre l'ancien mais sur la construction du nouveau."

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