Un projet européen baptisé NANOGLOWA (Nanomembranes against Global Warming) s'est assigné pour mission d'élaborer une nouvelle technique de piégeage du CO2 émis par les centrales électriques à l'aide des nanotechnologies. Les membranes nanostructurées pourraient en effet diminuer la consommation énergétique et les coûts de piégeage du CO2, les rendant ainsi plus intéressantes que les technologies actuelles.
Chaque année, l'Europe produit et dégage dans l'atmosphère une gigatonne de dioxyde de carbone, dont environ un tiers provient de centrales électriques à combustibles fossiles. Le piégeage et le stockage du carbone pourraient réduire ces émissions jusqu'à 90 %. L'idée consiste donc à stocker le carbone ainsi capturé sous terre, par exemple, dans des poches de gaz vides ou des nappes aquifères. Les méthodes de piégeage actuelles impliquent une absorption et un refroidissement non sélectif.
Au cours du processus d'absorption, les gaz émis - composés principalement d'azote, d'eau, de particules de poussière, et bien entendu, de CO2 - circulent à travers différents bains dans lesquels le dioxyde de carbone s'allie à des amines. Cette technologie est toutefois loin d'être efficace en termes d'énergie ou de coût, étant donné qu'elle peut accaparer jusqu'à 25 % de l'énergie effectivement produite et qu'elle nécessite de grandes installations et le recours à des substances chimiques, affirme l'équipe du projet NANOGLOWA. La séparation du CO2 à l'aide de membranes ne consommerait en revanche qu'un maximum de 8 % de l'énergie produite et exigerait un coût d'installation inférieur. Il reste toutefois à mettre au point des membranes adéquates.
À ce jour, cinq types distincts de nanomembranes sont développés simultanément dans le cadre de ce projet:
- des membranes polymères:
- - membranes de transport par diffusion en copolymères blocs;
- - membranes à courant porteur stationnaires en acétate de cellulose ou polyamides;
- - membranes ionomères à haute tension en matériaux modifiés électriquement;
- des membranes à carbone:
- - membranes à carbone à tamis moléculaire;
- des membranes céramiques.
Les membranes polymères sont économiques, mais elles semblent se dilater lorsqu'elles sont mises en contact avec le CO2 à une pression élevée. Leur sélectivité et, partant, leur efficacité pourraient donc être sensiblement affaiblies. Les membranes à carbone sont bien développées et attestent une bonne sélectivité, déclare l'équipe NANOGLOWA, mais elles pourraient être contaminées par les gaz émis par la centrale électrique.
Enfin, les membranes céramiques sont extrêmement stables et présentent une grande longévité étant donné qu'elles réagissent bien aux conditions extrêmes telles que les hautes températures. Après leur développement dans des laboratoires universitaires, ces membranes seront expérimentées dans des centrales électriques pilotes au cours de la cinquième et dernière année du projet (2011).
Le projet NANOGLOWA mobilise 26 organisations, dont six universités et cinq opérateurs de centrales électriques, ainsi que des partenaires industriels et des petites et moyennes entreprises (PME) issus de 14 pays européens. Financé à hauteur de 7 millions d'euros par la Commission européenne au titre du sixième programme-cadre, le projet coûte 12,5 millions d'euros au total.
