Une nouvelle approche: un revêtement mince à la place de filtres poreux

La capture directe de l'air (DAC), qui consiste à extraire le CO₂ directement de l'air, est considérée comme un élément clé sur la voie vers la neutralité carbone. Les applications existantes de ce concept sont complexes, gourmandes en énergie et donc coûteuses. C’est pourquoi l’Empa poursuit une nouvelle approche. Celle-ci ne mise pas sur une capacité de stockage aussi élevée que possible par cycle (absorption et libération de CO₂ par le matériau filtrant), mais sur la vitesse. Cela devrait être rendu possible grâce à des revêtements ultra-minces composés de matériaux contenant des amines. Contrairement aux matériaux filtrants classiques, ceux-ci n’absorbent pas le CO₂ en profondeur, mais le fixent directement à leur surface. Selon Dirk Hegemann, chercheur à l’Empa, cela permet certes d’absorber et de rejeter moins de CO₂ à la fois, mais de le faire plus fréquemment et plus rapidement. L’avantage réside dans le fait que, lors de la libération du CO₂, la quantité de matériau à chauffer est nettement inférieure à celle requise par les adsorbeurs classiques. Cela réduit la consommation d’énergie par molécule de CO₂ captée et permet, pour la première fois, une alternance rapide entre absorption et libération.

Comparaison avec un tapis roulant

Selon les chercheurs de l’Empa, cette nouvelle approche peut être comparée à un tapis roulant : Une surface recouverte d’un mince revêtement se déplace en continu – par exemple sur des cylindres rotatifs – à travers deux zones distinctes. D’un côté, l’air ambiant s’écoule et le CO₂ se dépose à la surface. De l’autre côté, le revêtement est chauffé et soumis à une pression réduite, de sorte que le CO₂ puisse être à nouveau libéré et concentré. La surface est alors prête pour le cycle suivant. Selon l’équipe de recherche, l’un des avantages décisifs réside dans le fait que l’adsorption et la désorption, bien que séparées dans l’espace, sont reliées de manière fluide par le matériau en mouvement.