Un carburant créé à partir d’air et soleil

Biocarburant est en sujets sensible. Les arguments contre sont connues et apparaissent régulièrement dans nos média. Cependant, un argument moins connu est que de la photosynthèse n’est pas une procédure très efficace. Le rendement dans la nature n’est qu’environ 0,1% et autour de 2% pour cultivassions intensives.

Donné que des panneaux solaires actuellement ont un rendement vers les 20%, on se demande si il n’y a pas des méthodes artificielles pour créer des carburants qui largement dépassent la nature. C’est que des chercheurs de l'ETH à Zurich maintenant revendiquent.

Ils ont mis au point une nouvelle technologie qui produisant des hydrocarbures liquides exclusivement à partir de la lumière du soleil et de l'air. Un arrangement a maintenant été mis en place sur le toit de leur bâtiment qui produise environ 0,1 liter kérosène par jour.

Même si le taux de CO2 dans l’atmosphère augment il est encore assez petit, environ 400 ppm, (400 mg/kg ou 0,0004%). Pour en créer un gaz qui contient d’énergie il faut encore l’eau et énergie. Voici la réaction :

CO₂ + H₂O è CO + H₂ + O₂

Le mélange CO + H₂ est appelé gaz de synthèse. A partir de ce gaz il est possible a synthétiser divers carburants, entres autres méthanol et kérosène.

L’eau nécessaire pour la réaction est aussi présente dans l’air. Le taux est minuscule mais il dépasse la concentration de CO2. Dans un climat désertique et extrême, par exemple 50°C et 10% d’humidité relative, le taux est de 500 mg/kg et donc suffisant pour la réaction.

La réaction se fait avec aide d’un catalyseur d’oxyde de silicium à 1500 °C, une température possible à atteindre par rayons solaires concentrés 3000 fois.

Comment le gaz de synthèse est libéré de O₂ et les restes de l’air n’est pas expliqué. Peut-être que ce processus est fait par liquéfaction à des très basses températures ?

Selon une calcule des telles appareilles, répandu sur 1 km² dans un désert, produiraient 20 000 litre de kérosène par jour et un surface de 1/3 de la Suisse serait suffisante pour alimenter tout la flotte aérienne mondial avec carburant.

Des estimas pour une production de biocarburants sont de 800 – 1500 tonnes carburant par an et km², ou environ 3000 kg/ km^2/jour. C’est beaucoup moins que les 20 000 litre de kérosène, (16 000 kg) calculé. Il semble donc que le processus proposé soit environ 5 fois plus efficace, (un rendement autour de 10%), que de la photosynthèse et cela sur des terrains peu utiles pour d’autres choses.

Le prochain objectif du projet consiste à adapter la technologie à la mise en œuvre industrielle et de la rendre économiquement compétitive.