Climat : le Soleil peut nous aider à transformer le CO2 en matériaux utiles

Le dioxyde de carbone est le gaz à effet de serre le plus en cause dans le changement climatique. La quantité de CO₂ dans l’atmosphère n’a jamais été aussi haute. Pour cette raison, et afin de respecter les objectifs de l’Accord de Paris, les mesures pour réduire les émissions de CO₂ sont urgentes. Les scientifiques ont toutefois pleinement conscience que, même si l’on réduisait soudainement toutes les émissions, les effets persisteraient pendant des décennies.

Les recherches environnementales ne visent donc pas seulement à réduire les émissions à l’origine du changement climatique, mais aussi à trouver des solutions pour temporiser les effets. L’une des idées serait en quelque sorte de « pomper » le surplus de dioxyde de carbone. En septembre 2019, des chercheurs avaient annoncé mettre au point un matériau permettant d’absorber le dioxyde de carbone, et même de le convertir.

Le Soleil au dessus de Paris.

Source : Good Free Photos/Domaine public (photo recadrée)

Dans Journal of Physical Chemistry, au fil d’une étude parue cet été 2020, une équipe de cinq scientifiques proposent une idée quelque peu équivalente, à ceci près que leur méthode ne se reposerait pas sur un nouveau matériau. Leur proposition se base sur une source naturelle et renouvelable : le Soleil.

Les UV favorisent la conversion d’une molécule

Les travaux de cette équipe de recherche, réalisés par des simulations informatiques, montrent que les UV (la lumière ultraviolette) émis par le Soleil permettent d’exciter efficacement les oligophénylènes. Ces molécules organiques se transforment en anions négatifs lorsqu’elles sont excitées par les UV. Puisque le dioxyde de carbone devient plus réactif, cela facilite le transfert des électrons vers d’autres molécules proches. Une conversation vers d’autres matériaux est alors possible (pour concevoir du plastique, des meubles, produits pharmaceutiques…), ce qui permettrait de réduire sa concentration dans l’atmosphère, utilement qui plus est.

« Le CO₂ est notoirement difficile à réduire, c’est pourquoi il vit pendant des décennies dans l’atmosphère. Mais cet anion chargé négativement est capable de réduire même quelque chose d’aussi stable que le CO₂, c’est pourquoi il est prometteur et c’est pourquoi nous l’étudions », explique Shaama Sharada, co-autrice de l’étude, dans un commentaire sur ses travaux. Transformer le dioxyde de carbone est possible, mais cela nécessite beaucoup de chaleur et d’énergie. C’est pour cette raison que cette découverte est importante : la lumière ultraviolette permet d’opérer potentiellement cette transformation, sans un apport externe aussi gourmand.

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Les chercheurs espèrent même élaborer un système entièrement renouvelable, jusqu’au catalyseur (la substance permettant de créer la réaction, ici entre les UV et le CO₂). Ils essayent d’identifier quel pourrait être le meilleur catalyseur naturel en procédant à des simulations de chimie quantique sur le comportement des électrons et du CO₂.

Évidemment, ce n’est pas le type de découvertes scientifiques dont l’applicabilité est immédiate, loin de là. Mais ces recherches prouvent toute l’ingéniosité dont est capable l’humanité pour trouver des solutions : la réduction des émissions combinée à la mise en place de « pansements » scientifiques, comme celui-ci ou d’autres sont toutes deux faisables, et aptes à réduire l’impact du changement climatique.