En 2023, le Laboratoire (américain) National de Technologie Énergétique (NETL) a mis en œuvre des innovations significatives pour la conversion du dioxyde de carbone (CO2) en produits utiles, une étape cruciale pour réaliser une décarbonation économique.
Des biocatalyseurs polyvalents pour la conversion du CO2
Le NETL a développé cette année des biocatalyseurs polyvalents en utilisant des microbes provenant d’un puits de méthane de houille (CBM) pour convertir les déchets industriels de CO2 et d’autres composés à carbone unique en produits chimiques utiles. Ces produits chimiques servent à la fabrication de biocarburants, d’additifs alimentaires et d’autres produits à haute valeur ajoutée, tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre.
Les tests effectués au laboratoire ont révélé que les microbes du puits CBM, qui a été foré dans une veine de charbon des Appalaches dans le cadre d’une opération minière, ont généré un biocatalyseur qui a surpassé d’autres biocatalyseurs provenant de microbes collectés sur des sites de puits de pétrole et de gaz naturel et d’autres lieux.
Des micro-organismes comme outils de conversion du CO2
« Les micro-organismes ont un métabolisme diversifié et peuvent entraîner de nombreuses réactions chimiques », a commenté Djuna Gulliver, ingénieure environnementale au NETL. « Cependant, lorsqu’ils sont cultivés et enrichis dans notre laboratoire, ils peuvent servir d’outils très performants qui convertissent le CO2 en acétate, un produit chimique peu coûteux qui a une large gamme d’utilisations. »
Le biocatalyseur récemment développé convertit la matière première de CO2 en ce que Gulliver appelle le « bio-acétate », qui peut ensuite être utilisé pour produire des additifs alimentaires, un agent de marinage, un réactif de laboratoire et d’autres produits utiles. Il peut également servir de matière première pour être converti en butanol, un biocarburant.
Le butanol est souvent désigné comme un « carburant prêt à l’emploi » car il peut être directement substitué aux combustibles fossiles sans nécessiter de modifications coûteuses du moteur.
Une nouvelle couche de protection contre la corrosion
Les chercheurs du NETL ont également inventé un nouveau revêtement par projection à froid auto-réparateur pour une utilisation à l’intérieur des pipelines qui protège contre la corrosion, un problème courant qui peut provoquer des événements de défaillance catastrophiques tels que des explosions et des émissions de substances nuisibles à l’environnement comme le méthane.
« L’invention consiste en un nouveau matériau riche en zinc qui crée une couche de protection efficace qui résiste à la dissolution par rapport aux revêtements sacrificiels existants à base de zinc », a ajouté Ömer Doğan du NETL, qui a travaillé sur l’innovation avec les chercheurs du NETL Joseph Tylczak et Margaret Ziomek-Moroz. « Ce nouveau matériau peut être appliqué à des structures en acier dans un processus de projection à froid pour les protéger des effets de la corrosion. »
En synthèse
Le NETL, un laboratoire national du Département de l’Énergie des États-Unis, stimule l’innovation et fournit des solutions technologiques pour un avenir énergétique durable et prospère. En utilisant ses talents et ses installations de recherche de classe mondiale, le NETL assure une énergie abordable, abondante et fiable qui stimule une économie robuste et la sécurité nationale, tout en développant des technologies pour gérer le carbone sur l’ensemble du cycle de vie, permettant une durabilité environnementale pour tous les Américains.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que le NETL ?
Le NETL est un laboratoire national du Département de l’Énergie des États-Unis qui stimule l’innovation et fournit des solutions technologiques pour un avenir énergétique durable et prospère.
Qu’est-ce qu’un biocatalyseur ?
Un biocatalyseur est une substance, comme une enzyme, qui accélère une réaction chimique.
Qu’est-ce que le bio-acétate ?
Le bio-acétate est un produit chimique produit par la conversion du CO2 qui peut être utilisé pour produire des additifs alimentaires, un agent de marinage, un réactif de laboratoire et d’autres produits utiles.
Qu’est-ce que le butanol ?
Le butanol est un biocarburant qui peut être directement substitué aux combustibles fossiles sans nécessiter de modifications coûteuses du moteur.
Qu’est-ce que la projection à froid ?
La projection à froid est un processus de revêtement et de consolidation de poudre à l’état solide à haute énergie pour l’application de métaux, d’alliages métalliques et de mélanges métalliques pour de nombreuses applications.
Références
NETL (2023).
