Des chercheurs mettent au point une prometteuse méthode de conversion du CO2 en méthanol

Photo de adrille – Wikipedia commons

Des chercheurs de l’Université Laval ont mis au point une prometteuse méthode de conversion du CO₂ en méthanol, un combustible peu polluant pouvant être utilisé comme carburant automobile. L’équipe dirigée par le professeur Frédéric-Georges Fontaine présente les détails de cette découverte dans le dernier numéro du Journal of the American Chemical Society.

Produire du méthanol à partir de dioxyde de carbone en une seule étape et en recourant à des procédés peu énergivores attise l’intérêt de nombreux chercheurs depuis plusieurs années. « La combustion du méthanol en présence d'oxygène produit du CO₂ et de l'eau. Les chimistes sont à la recherche de catalyseurs qui produiraient la réaction inverse. On pourrait ainsi réduire les émissions de gaz à effet de serre tout en synthétisant un carburant qui réduirait notre dépendance envers les hydrocarbures fossiles », explique le professeur Fontaine.

Le catalyseur développé par Frédéric-Georges Fontaine et son équipe est formé de deux groupements. Le premier est le borane, un composé de bore, de carbone et d'hydrogène. Le second, la phosphine, est formé de phosphore, de carbone et d'hydrogène. « Contrairement à la plupart des catalyseurs proposés jusqu'à maintenant pour convertir le CO₂ en méthanol, il ne contient pas de métal ce qui diminue les coûts du catalyseur et les risques de toxicité », souligne le professeur de chimie qui enseigne à la Faculté des sciences et de génie.

La catalyse du CO₂ en méthanol nécessite une source d'hydrogène et d'énergie chimique. Les chercheurs ont eu l'idée d’utiliser un composé nommé hydroborane (BH₃) et les résultats ont été spectaculaires. La réaction obtenue est deux fois plus efficace qu'avec le meilleur catalyseur connu et elle produit peu de déchets. Ce qui rend la découverte encore plus intéressante, la réaction chimique ne dégrade pas le catalyseur, qui peut être réactivé par l'addition de nouveau substrat.

La seule ombre au tableau est la facture de l'opération. « L'approche que nous proposons pour former du méthanol est très efficace sur le plan de la chimie, mais elle demeure coûteuse pour l’instant. La synthèse d'hydroborane est énergivore de sorte que sa valeur est plus élevée que celle du méthanol, souligne le professeur Fontaine. Nous travaillons maintenant à rendre le procédé rentable en optimisant la réaction et en faisant appel à d'autres sources d'hydrogène. »

Outre Frédéric-Georges Fontaine, les coauteurs de l’étude sont Marc-André Courtemanche et Marc-André Légaré, de l’Université Laval, ainsi que Laurent Maron, de l'Université de Toulouse.

Source: Université de Laval