Des étudiants de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne travaillent à un prototype permettant de capturer le CO2 de l’air et de le stocker grâce à des membranes en graphène. Tests à venir sur le campus de l’EPFL avec production d’eau gazeuse.
Le milliardaire Elon Musk a lancé en 2021 le XPRIZE Carbon Removal, concours qui vise à développer la technologie de pointe pour retirer le carbone de l’atmosphère. La méthode la plus efficace et la moins coûteuse remportera 50 millions de dollars en . Au total, 100 millions de dollars auront récompensé les projets les plus prometteurs.
Karl Khalil, fondateur et gestionnaire de l’EPFL Carbon Team explique . «Nous avons participé à la sélection en février 2022 alors que nous venions de commencer le projet. Nous sommes arrivés parmi les technologies prometteuses sans être retenus parmi les 15 sélectionnés. Mais c’est déjà un énorme succès.»
L’EPFL Carbon Team réunit une trentaine d’étudiantes et étudiants de toutes les facultés et fait partie des projets MAKE, soutenus par l’EPFL. Son but : construire une machine capable de capturer le CO2 de l’atmosphère et l’installer sur le campus. Les initiatives de capture du CO2 ne manquent pas, mais l’équipe de l’EPFL innove en combinant deux technologies pionnières mises au point par des laboratoires à l’EPFL Valais Wallis.
Les avantages sans les inconvénients
La première utilise les éponges adsorbantes du Laboratoire des matériaux inorganiques fonctionnels dirigé par la professeure Wendy Queen. Cette équipe a conçu des adsorbants sous forme de poudre qui fonctionnent comme des éponges. Ils peuvent retenir le CO2 de l’air qui les traverse avant d’être récupéré sous l’action de la chaleur.
Le procédé de Wendy Queen peut retenir du CO2 même quand la concentration est faible, mais il est très énergivore quand il s’agit de récupérer le CO2 emprisonné, car il faut chauffer les adsorbants qui doivent être fréquemment remplacés. Le procédé de Kumar Agrawal peu gourmand en énergie, n’est efficient que lorsque la concentration en CO2 est relativement importante. Le but est donc de préparer un air «enrichi en CO2» grâce à des adsorbants , pour le fournir aux membranes efficaces pour filtrer le CO2.
Objectif eau gazeuse
Désormais, la preuve du concept est faite et, à plus grande échelle, les simulations sont concluantes. L’équipe a réalisé un prototype qui ne demande maintenant plus qu’à être éprouvé. Un des principaux défis a été la question d’échelle. «En laboratoire, nous travaillons à l’échelle centimétrique, rappelle le professeur. Il a fallu passer au mètre, puis à dix fois plus afin de pouvoir utiliser les membranes directement pour la capture du carbone.» Au début évidemment, le prototype ne sera en mesure que de capturer des quantités négligeables de CO2. N’empêche, «notre objectif est de pouvoir récupérer un à deux kilos de CO2 par jour et de servir de l’eau gazeuse sur le campus d’ici la fin de 2023», annonce Karl Khalil.
L’objectif est de trouver une solution qui fonctionne. Si le système prouve son efficacité sur le campus et qu’il est industrialisable, il pourra aller partout. A long terme: il ne s’agit pas uniquement de capturer le CO2 émis aujourd’hui, mais aussi de retirer celui qui a été émis depuis le début de l’ère industrielle.
