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Une collaboration entre le Centre des Lasers Pulsés (CLPU), le Service Général de Spectrométrie de Masse de la plate-forme d’appui à la recherche (NUCLEUS) de l’université de Salamanque, et l’entreprise espagnole Iberdrola Ingénierie a permis le développement d’un dispositif qui pourrait éliminer presque 100% des émissions de gaz à effet de serre émises par les industries dans l’atmosphère, principalement des émissions de CO2. Les chercheurs ont déjà présenté un brevet national pour le premier prototype du système, qui est le résultat du projet de R&D SIGMA débuté il y a deux ans. Le système utilise la radiation laser pour ioniser les gaz et les extraire au travers de champs électriques et magnétiques.
Un dispositif peut-être révolutionnaire, puisqu’il permettrait d’affronter, sous un nouvel angle, les problèmes environnementaux et climatiques causés par les émissions de CO2. Eviter que ce gaz résultant des différentes activités humaines ne s’accumule dans l’atmosphère représente un immense défi à la fois scientifique et technologique, auquel existent trois pistes de réponse : capturer le CO2 émis avant son entrée dans l’atmosphère, miser sur les énergies non carbonées, et augmenter l’efficience énergétique de nos industries.
Le prototype breveté par le CLPU s’inscrit dans la première option, et présente l’avantage d’être beaucoup moins coûteux que les autres voies qui ont été explorées jusqu’à présent dans ce domaine.
La première partie du processus mis en place consiste en une « photo-ionisation » des molécules de la phase gazeuse, c’est à dire d’une ionisation [1] de ces molécules grâce à l’action d’un laser. Après cette opération, une spectrométrie de masse permet de séparer les différents composants de la phase gazeuse. C’est en fait cette phase du processus qui représentait le plus grand défi scientifique et technologique pour les chercheurs, car jusqu’à maintenant la spectroscopie de masse avait surtout été utilisée pour travailler avec de très petites quantités de gaz (analyse de composés chimiques par spectroscopie de masse à partir de petites quantités d’échantillon). Dans le cas présent, l’objectif du projet est au contraire de réussir à appliquer ce processus à de grandes quantités de gaz, ce qui n’avait encore jamais pu être obtenu auparavant.
Un des principaux obstacles à franchir était le cout énergétique de la spectroscopie de masse appliquée à des quantités importantes de gaz, qui aurait pu annuler les bienfaits du procédé en termes de bilan carbone. Cette difficulté a pu être surmontée grâce à l’utilisation d’un laser, qui permet dans le prototype de séparer électrostatiquement les molécules ionisées, sans qu’elles se heurtent à d’autres particules. Obtenir que les molécules circulent dans la bonne direction à pression atmosphérique et en temps voulu pour réaliser le processus est une opération extrêmement complexe que les scientifiques du projet travaillent encore à optimiser.
La séparation par spectrométrie de masse génère de nouvelles molécules, comme par exemple de l’oxyde de soufre ou de l’oxyde d’azote, qui peuvent être employés dans l’industrie chimique ou comme fertilisants. De cette manière, le prototype présenté pourrait permettre à la fois de résoudre le problème environnemental de l’émission industrielle de gaz à effet de serre, et aussi de générer des produits dérivés de haute valeur commerciale.
L’avenir dira si ce système peut s’avérer rentable pour les entreprises, mais ses inventeurs sont convaincus qu’il pourra permettre de grandes économies de coûts, tout spécialement pour les grandes entreprises, qui doivent payer des redevances liées aux émissions de polluants. L’objectif de ses promoteurs est de pouvoir lancer d’ici 4 ans sa commercialisation auprès des petites industries.
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[1] L’ionisation est l’action qui consiste à enlever ou ajouter des charges à un atome ou une molécule. L’atome – ou la molécule – perdant ou gagnant des charges n’est plus neutre électriquement. Il est alors appelé ion.
Pour en savoir plus, contacts :
Communiqué de presse Iberdrola : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/24HSM
Sources :
Noticia Sinc, 6 novembre 2013 : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/oivFT
Rédacteurs :
Mathilde Arene, Chargée de Mission Scientifique – mathilde.arene@diplomatie.gouv.fr
Origine :
BE Espagne numéro 131 (19/11/2013) – Ambassade de France en Espagne / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/74377.htm
