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Éliminer le méthane de l’atmosphère en utilisant des minéraux disponibles en abondance

Si le CO2 est le gaz à effet de serre le plus connu en raison des quantités émises chaque année (43 gigatonnes en 2019), il existe des molécules plus dangereuses encore, comme le méthane, qui ont un potentiel global de réchauffement sur 20 ans 84 fois plus élevé que le CO2. Selon l'Agence internationale de l'énergie, la concentration de méthane dans l'atmosphère est actuellement deux fois et demie plus élevée qu'avant la révolution industrielle et ce gaz serait responsable de 30 % du réchauffement climatique en cours. Les émissions de méthane ont atteint 570 millions de tonnes par an, dont 60 % seraient d'origine humaine, selon les experts de l'AIE. Transformer une partie des émissions de méthane en CO2 permettrait donc de limiter l’aggravation à court terme du réchauffement global.

Alors que les émissions anthropiques de CO2 proviennent en majorité de la combustion d’énergie fossile, de la déforestation tropicale et de procédés industriels, en France, les sources d’émission de méthane sont essentiellement liées à l’agriculture, à l’élevage et à la décomposition des déchets en décharge. Au niveau mondial, d’autres sources d’émission sont également à prendre en compte : le forage et la fracturation hydraulique associés à l’extraction du pétrole et du gaz naturel sont en effet responsables de près de 18 % des émissions de méthane. Les émissions mondiales de méthane proviennent également de sources très diverses, comme l’agriculture itinérante sur brûlis, l’élevage laitier, l’exploitation du charbon et des minerais, les zones humides et la fonte du pergélisol.

Une étude réalisé par le MIT montre qu'il est envisageable d'utiliser des zéolites dopées au cuivre pour l’oxydation du méthane à basse température et en conditions atmosphériques. Les zéolites sont des argiles naturelles que l’on trouve en abondance dans la nature. Elles sont si peu onéreuses qu’elles servent par exemple à fabriquer la litière pour chat, en raison de leur fort pouvoir absorbant. Par ailleurs, les zéolites sont également capables d’adsorber toutes sortes de molécules en phase gazeuse, ce qui élargit considérablement leur spectre d’utilisation.

Le principe de fonctionnement est relativement simple, à l’échelle du laboratoire : les chercheurs ont introduit de petites particules de zéolite dopée au cuivre dans un tube de réaction. Celui-ci a ensuite été chauffé depuis l’extérieur, alors qu’un flux de gaz contenant de 2 ppm à 2 % de méthane le traversait. Cette fourchette de concentrations couvre ainsi les niveaux de concentration de méthane de l’atmosphère. La méthode proposée par l’équipe du MIT a l’avantage de fonctionner à environ 300°C, ce qui requiert à la fois moins d’énergie et diminue les risques.

En outre, cette méthode est efficace en présence de concentrations de méthane inférieures à 1 %, ce qui n’est pas le cas des méthodes conventionnelles. Les chercheurs proposent ainsi d’incorporer ce nouveau catalyseur dans les systèmes de ventilation des mines de charbon. En outre, cette nouvelle méthode a l’avantage de dégager de la chaleur, sans nécessiter de combustion.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

ACS

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