Des chercheurs de l’université de Sharjah ont breveté une technologie révolutionnaire conçue pour capturer le dioxyde de carbone (CO₂) issu des processus industriels avant qu’il ne soit rejeté dans l’atmosphère. Le brevet, déposé en mars 2025 et publié en août, décrit une méthode novatrice et très détaillée qui présente un potentiel prometteur pour réduire la pollution environnementale, les émissions industrielles et le CO₂ anthropique.
Cette approche innovante utilise un mélange de marc de café usagé (SCG), de polyéthylène téréphtalate (PET), un plastique couramment utilisé dans les emballages, et d’hydroxyde de potassium, un produit chimique fortement alcalin. Ensemble, ces composants forment un matériau efficace pour l’adsorption du CO₂.
À l’échelle mondiale, on estime que 8 millions de tonnes de marc de café usagé sont jetées chaque année, finissant pour la plupart dans des décharges où elles émettent du méthane et d’autres gaz à effet de serre. En réutilisant ces déchets, la nouvelle méthode permet non seulement de capturer le CO₂, mais aussi de contribuer à une gestion durable des déchets.
Le PET, qui appartient à la famille des polyesters, est largement utilisé dans les emballages de consommation, tandis que l’hydroxyde de potassium sert d’agent activateur puissant dans le processus, améliorant la capacité du matériau à piéger le carbone.
Ce brevet marque une avancée significative dans le développement de technologies respectueuses de l’environnement visant à atténuer le changement climatique.
Le Dr Haif Aljomard, principal inventeur de la technologie de capture du CO₂ récemment brevetée, a déclaré : « Ce qui commence par un gobelet de café Starbucks et une bouteille d’eau en plastique jetée peut devenir un outil puissant dans la lutte contre le changement climatique grâce à la production de charbon actif. »
Le Dr Aljomard a expliqué que cette innovation repose sur la production de charbon actif par copyrolyse de marc de café usagé et de déchets plastiques en polyéthylène téréphtalate, en utilisant de l’hydroxyde de potassium (KOH) comme agent activateur. Le processus fonctionne à une température d’activation écologique de 600 °C, offrant une solution durable qui favorise à la fois la valorisation des déchets et l’atténuation du changement climatique.
Elle a souligné que le brevet présente des résultats significatifs dans la synthèse du charbon actif à partir de déchets, mettant en évidence l’efficacité de l’activation chimique, l’importance de la surface spécifique et de la structure poreuse, ainsi que l’approche « déchets-ressources » qui sous-tend cette technologie.
« Cette invention permet de réutiliser deux flux de déchets abondants, le café et le plastique, pour en faire un adsorbant hautement performant », a indiqué le Dr Aljomard. « Le charbon actif ainsi obtenu présente un fort potentiel pour capturer le CO₂ des systèmes énergétiques à base de combustibles fossiles, contribuant ainsi à la réduction de la pollution atmosphérique. »
Les inventeurs indiquent que leur méthode permet d’obtenir un charbon actif à haute capacité d’adsorption du CO₂, ce qui le rend adapté aux applications industrielles. Ils soulignent également les faibles coûts de production, grâce au prix abordable et à la disponibilité des matières premières.
Le co-inventeur, le professeur Chaouki Ghenai, spécialiste en énergie durable et renouvelable à l’université de Sharjah, a ajouté : « Cette invention illustre les principes de l’économie circulaire en intégrant les flux de déchets pour une double valorisation et un recyclage en produits de valeur. »
« La transformation du marc de café usagé et des déchets plastiques en charbon actif de haute qualité offre des avantages économiques, sociaux et environnementaux », a-t-il dit. « Grâce à la carbonisation et à l’activation chimique, nous éliminons la nécessité de mettre ces matériaux en décharge, protégeant ainsi l’environnement de leurs effets néfastes. »
Résumant l’importance de la technologie nouvellement brevetée, le professeur Chaouki Ghenai a souligné son vaste potentiel dans divers secteurs industriels. Il a mis en avant ses applications dans le traitement de l’eau et de l’air, la transformation des aliments, le génie chimique et les systèmes énergétiques, positionnant l’invention comme une solution polyvalente et durable.
Une fois le brevet transféré à l’industrie, les chercheurs sont convaincus de sa capacité à éliminer les contaminants et les polluants dans de nombreux contextes. Ces applications incluent la capacité de la technologie à éliminer efficacement les contaminants et les polluants dans un large éventail de processus de traitement de l’eau.
Les inventeurs ont cité diverses opérations industrielles pouvant bénéficier de leurs inventions, telles que la purification des gaz, la filtration de l’eau potable, l’assainissement des eaux souterraines, le traitement de l’eau d’alimentation des chaudières et des services, ainsi que les systèmes de traitement des piscines, des aquariums, des eaux usées et des eaux d’égout.
Au-delà de la purification de l’eau et de l’air, les inventeurs prévoient des applications importantes dans le secteur de l’énergie, notamment la récupération des solvants, la purification du gaz naturel, le nettoyage des gaz de combustion dans les usines d’incinération des déchets, le traitement de l’air évacué, la purification des gaz de procédé, l’élimination des polluants et le contrôle des émissions.
Ensemble, ces capacités font de cette technologie une solution polyvalente pour réduire l’impact environnemental dans de nombreux domaines industriels.
Le brevet décrit le dioxyde de carbone (CO₂) comme l’un des principaux gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique et du changement climatique. Il avertit que l’augmentation des niveaux de CO₂ dans l’atmosphère présente de graves risques pour l’environnement et la santé humaine.
« Il existe un besoin urgent de technologies efficaces et durables pour capturer et réduire les émissions de CO₂ provenant de sources telles que la combustion de combustibles fossiles, les processus industriels et la production d’électricité », conclut le document.
Article : « Carbon dioxide capture using activated carbon derived from spent coffee grounds » – Brevet : https://patents.google.com/patent/US12391556B1/en
Crédit : University of Sharjah
Fiche Synthèse
Comment Capturer le CO₂ Industriel : La Solution Révolutionnaire aux Déchets de Café
Les émissions industrielles de CO₂ représentent un défi majeur pour les entreprises cherchant à réduire leur empreinte carbone. Une nouvelle technologie brevetée par l’Université de Sharjah offre une solution pratique qui transforme les déchets quotidiens en systèmes de capture du carbone haute performance.
Qu’est-ce que cette nouvelle méthode de capture du CO₂ ?
Cette innovation brevetée combine trois composants facilement disponibles pour créer un adsorbant de CO₂ efficace :
- Marc de café usagé – 8 millions de tonnes sont jetées annuellement dans le monde
- Plastique PET – issu des bouteilles et emballages de consommation courante
- Hydroxyde de potassium – agent d’activation chimique
Le processus de co-pyrolyse fonctionne à une température écologique de 600°C, créant un charbon actif avec une capacité d’adsorption de CO₂ exceptionnelle.
Pourquoi cette solution répond-elle aux besoins industriels actuels ?
Réduction des coûts opérationnels
Les matières premières sont abondantes et peu coûteuses, réduisant significativement les investissements en technologies de capture du carbone par rapport aux solutions traditionnelles.
Applications industrielles multiples
Le charbon actif produit s’adapte à diverses industries :
- Traitement de l’eau – filtration, purification, déscontamination
- Purification des gaz – nettoyage des gaz de combustion, traitement de l’air d’échappement
- Secteur énergétique – purification du gaz naturel, récupération de solvants
- Industries chimiques – contrôle des émissions, élimination des polluants
Impact environnemental positif
Cette méthode détourne deux flux de déchets majeurs des décharges, où ils émettent des gaz à effet de serre, tout en créant une solution de capture du CO₂.
Comment fonctionne le processus d’activation ?
Le Dr Haif Aljomard, inventeur principal, explique que le processus transforme « ce qui commence par un gobelet Starbucks et une bouteille plastique jetée en outil puissant contre le changement climatique ».
L’activation chimique crée une structure poreuse optimisée qui piège efficacement les molécules de CO₂ provenant des processus industriels avant leur libération atmosphérique.
Quels sont les avantages économiques pour les entreprises ?
Économie circulaire
Le professeur Chaouki Ghenai souligne que cette invention « intègre les flux de déchets pour une double valorisation et un upcyclage en produits de valeur », offrant des bénéfices économiques, sociaux et environnementaux.
Réduction des coûts de conformité
Les entreprises peuvent réduire leurs émissions industrielles tout en valorisant leurs déchets, répondant aux réglementations environnementales croissantes.
Polyvalence d’application
Une seule technologie adresse multiple défis : gestion des déchets, capture du CO₂, purification de l’eau et de l’air.
Applications concrètes dans différents secteurs
Industrie énergétique : Purification des gaz de combustion, traitement des émissions des centrales
Traitement de l’eau : Systèmes municipaux, industriels, piscines, aquariums
Industrie alimentaire : Purification des processus, traitement des effluents
Secteur chimique : Contrôle des émissions, récupération de produits
Cette technologie brevetée représente une avancée significative pour les industries cherchant des solutions durables et économiques de réduction des émissions de CO₂, transformant des problèmes de déchets en opportunités de capture du carbone.
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