« Ils transforment le CO₂ en plastique » : cette découverte bouleverse l’avenir (et elle est déjà chez vous)

Des chercheurs ont mis au point un système novateur pour capturer le CO₂ présent dans l’eau de mer et le transformer en précurseurs de plastique biodégradable. Cette avancée prometteuse repose sur une conversion électrochimique facilitée par des bactéries marines génétiquement modifiées. En atteignant un rendement de 70 % avec une consommation énergétique de 3 kWh par kilogramme de CO₂, ce procédé pourrait réduire considérablement le coût de capture du CO₂ par rapport aux méthodes actuelles. Cela représente une étape majeure dans la lutte contre l’excès de CO₂ dans l’atmosphère et l’océan.

Le rôle central de l’océan dans la capture du carbone

L’océan est un acteur majeur dans la régulation du carbone atmosphérique, absorbant environ 26 % des émissions de CO₂ d’origine anthropique. Ce rôle crucial est dû à la capacité de l’océan à dissoudre le CO₂ de l’atmosphère, où il se transforme en carbone inorganique sous forme de CO₂ libre, d’ions bicarbonate et carbonate. La concentration de CO₂ dans l’océan est ainsi jusqu’à 150 fois supérieure à celle de l’atmosphère.

Cette absorption est principalement le fait des organismes marins, notamment le phytoplancton, qui utilise le CO₂ pour la photosynthèse. Cependant, un déséquilibre croissant entre le taux de carbone atmosphérique et océanique provoque l’acidification des océans. Ce phénomène perturbe les écosystèmes marins et pourrait entraîner un effet rebond, libérant le CO₂ séquestré si les concentrations atmosphériques diminuent.

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Une approche électrochimique pour une solution durable

Pour répondre à ces défis, des techniques de capture du CO₂ océanique, telles que le captage électrochimique direct, ont été proposées. Cette méthode permet non seulement de réduire la concentration de CO₂ dans l’eau, mais aussi de valoriser ce gaz en ressources renouvelables. Le processus consiste à absorber le CO₂, le concentrer, puis l’introduire dans un convertisseur chimique.

Malgré ses avantages, cette approche reste énergivore, notamment en raison de l’équilibre entre l’océan et l’atmosphère, ce qui entraîne des coûts élevés. L’équipe de recherche propose une solution intégrée avec des bactéries marines, ce qui pourrait révolutionner la décarbonation des océans et la production de matériaux essentiels comme les plastiques biodégradables.

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Microorganismes marins et conversion du CO₂

Le système développé repose sur un réacteur traitant l’eau de mer par acidification pour isoler le CO₂ dissous. Une fois purifié, le CO₂ est transformé en acide formique grâce à un catalyseur à base de bismuth. Cet acide constitue une source de carbone pour les Vibrio natriegens, des microorganismes marins modifiés qui le métabolisent en acide succinique.

L’acide succinique est ensuite utilisé comme précurseur pour la synthèse de plastiques biodégradables, tels que le polybutylène succinate (PBS). Ce procédé innovant offre une nouvelle voie pour recycler le carbone océanique en produits biochimiques, tout en réduisant l’impact environnemental des plastiques traditionnels.

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Une solution économique et adaptable

Le système présente un rendement de 70 % avec une consommation énergétique de 3 kWh par kilogramme de CO₂, et un coût de capture de 229,9 dollars par tonne. Ce coût est nettement inférieur à celui des systèmes conventionnels, qui s’élève à 373 dollars. En outre, les chercheurs ont atteint un taux de production d’acide succinique de 1,37 gramme par litre d’eau de mer.

Bien que prometteur, le système nécessite encore des ajustements pour optimiser les rendements et le rendre viable à l’échelle industrielle. Sa flexibilité offre la possibilité de produire d’autres composés chimiques à partir du CO₂, ouvrant la voie à de nombreuses applications industrielles, du carburant aux médicaments. Cela pourrait-il être la clé d’une économie circulaire plus verte ?

Ce procédé innovant de capture et de conversion du CO₂ marin en précurseurs de plastique biodégradable représente une avancée significative pour la réduction de l’empreinte carbone mondiale. Cependant, sa mise en œuvre à grande échelle reste un défi. Quels ajustements supplémentaires pourraient être nécessaires pour que cette technologie devienne une solution viable et durable à l’échelle mondiale ?