Université de Tianjin : Nouvelle membrane pour la capture du carbone

Une équipe de recherche de l'Université de Tianjin a mis au point un nouveau type de membrane mixte entièrement organique, susceptible d'offrir une approche plus efficace et évolutive pour la capture du carbone. Cette méthode combine des performances de séparation élevées avec une stabilité à long terme et une capacité de traitement à grande échelle.

L'étude, publiée en ligne le 1er octobre dans Nature Energy, se concentre sur la séparation du dioxyde de carbone des gaz de combustion industriels. Le défi avec les techniques de séparation par membrane traditionnelles a été d'atteindre le transport rapide nécessaire du CO2 tout en séparant efficacement les autres gaz et en maintenant une performance stable dans le temps.

Pour résoudre les problèmes de compatibilité entre les composants, l'équipe de l'Université de Tianjin, dirigée par les professeurs Jiang Zhongyi et He Guangwei, a proposé une stratégie « d'encastrement à faible interaction ». Ils ont utilisé des réseaux organiques covalents monocristallins (COF) comme charges poreuses, permettant une incorporation uniforme avec une charge élevée au sein d'une matrice polymère.

La membrane résultante a conservé la flexibilité et la facilité de traitement du polymère, tandis que les pores ordonnés des cristaux COF ont fourni des voies efficaces pour le transport du CO2. Les tests effectués avec des gaz de combustion simulés ont montré une augmentation d'un ordre de grandeur de la perméabilité au CO2, établissant un nouveau record. Les performances sont également restées stables lors d'un fonctionnement prolongé et dans des conditions contenant de la vapeur d'eau, des oxydes de soufre et des oxydes d'azote.

Une analyse technico-économique préliminaire estime le coût de la capture du carbone à environ 38 dollars américains par tonne de CO2. Les chercheurs indiquent que ces travaux pourraient ouvrir de nouvelles voies pour les séparations par membranes mixtes et soutenir les futures applications dans la capture du carbone issue de la production d'énergie, du ciment et de l'acier.