Dans un nouvel article publié le 3 juin dernier dans la revue scientifique de la National Academy of Sciences des Etats Unis, Bruce Patterson et ses collègues proposent un nouveau moyen de recycler le dioxyde de carbone atmosphérique (CO2) en carburants de synthèse utilisant des énergies renouvelables – ce qui pourrait être « un concept énergétique sans émissions nettes de CO2».

Afin de limiter le réchauffement climatique bien en dessous de 1,5 à 2 degrés Celsius pour éviter un changement climatique dangereux, les émissions de CO2 provenant de la combustion des énergies fossiles doivent être éliminées. À l’heure actuelle, les sources d’énergie renouvelables ne peuvent pas concurrencer les combustibles fossiles. Par conséquent, les carburants liquides carbonés continueront de jouer un rôle crucial dans un avenir prévisible.

Du méthanol pour remplacer le carburant issu des combustibles fossiles

L’équipe de Bruce Patterson, composée de chercheurs suisses et norvégiens suggère que les cellules photovoltaïques pourraient être utilisées pour convertir l’énergie solaire en électricité, qui pourrait ensuite être utilisée pour générer de l’hydrogène et extraire du CO2 à partir de l’eau de mer. Les gaz qui en résultent formerait du méthanol, qui pourrait être réutilisé comme carburant et envoyé à l’utilisateur final.

Les îlots artificiels constituent des parcs solaires à grande échelle placés directement sur la mer. Ils pourraient éventuellement ne générer aucune émission nette de CO2, à condition qu’il y en ait suffisamment de construits. Ces îles également appelées « îles au méthanol solaire » devraient être placées dans des zones océaniques où la hauteur des vagues est inférieure à sept mètres et le risque d’ouragan est faible. De plus, la profondeur de l’eau doit être inférieure à 600 mètres pour pouvoir être amarrées correctement.

Par conséquent, les emplacements les plus appropriés sont les rives le long de l’équateur avec beaucoup de soleil et des vagues relativement petites, comme l’Indonésie, le nord de l’Australie et le Brésil.

Les îles productrices d’énergie ont été initialement proposées pour répondre aux besoins énergétiques des exploitations piscicoles en mer. Cependant, les chercheurs norvégiens ont vite compris que l’approche pouvait être reformulée. Ainsi, la plupart des technologies nécessaires au développement de ces installations existent déjà à l’échelle industrielle, à l’exception d’un dispositif à grande échelle permettant d’extraire le CO2 de l’eau de mer.

Une solution potentiellement salvatrice, mais coûteuse

Néanmoins, plusieurs défis demeurent. Par exemple, l’électrolyse de l’eau de mer crée du chlore indésirable. De plus, les catalyseurs cuivre-zinc-aluminium existants nécessitent des pressions et des températures élevées – l’hydrogène et le dioxyde de carbone peuvent réagir pour former du monoxyde de carbone à des températures élevées. Et les coûts de développement doivent être considérablement réduits pour rendre le projet économiquement viable.

À cette fin, cette proposition « ambitieuse » est pour l’instant loin d’être réalisée. Mais les chercheurs travaillent dur pour construire le premier prototype et pensent que l’effort en vaut la peine. Ils calculent qu’un groupe de 70 îles pourrait potentiellement produire jusqu’à 1,75 tonne de méthanol par heure – ce qui signifie que 170 000 groupes doivent être construits pour compenser les émissions provenant du transport longue distance. En outre, ils suggèrent que l’utilisation de seulement 1,5% des océans de la planète pour des fermes solaires à méthanol pourrait compenser les émissions mondiales de combustibles fossiles.

Ainsi, l’application de la technologie à grande échelle dans l’océan pourrait potentiellement supprimer le besoin de combustibles fossiles et surtout, atténuer les effets du changement climatique au cours des prochaines décennies.