Pourquoi les émissions négatives de CO2 sont-elles si indispensables ? "Bright Minds" donne des réponses

Pour lutter efficacement et le plus rapidement possible contre le changement climatique, des solutions techniques sont indispensables. Avec son initiative de recherche à grande échelle "Mining the Atmosphere", l'Empa ne propose rien de moins qu'un changement de paradigme : passer d'une société émettrice de CO₂ à une société fixatrice de CO₂ qui utilise le gaz climatique comme une précieuse matière première. Lors du livestream du 25 avril 2024, Peter Richner et Nathalie Casas ont  mis en lumière les défis, les solutions et l'importance de cette "mine atmosphérique" pour l'industrie et la société.

Pour lutter contre le réchauffement climatique, de nombreux pays, dont la Suisse, se sont fixés pour objectif de réduire leurs émissions de gaz à effet de serre à zéro d'ici 2050. Il ne s'agit toutefois que d'un objectif intermédiaire, car à long terme, il faut une solution globale permettant de réduire activement la concentration de CO₂ dans l'atmosphère. Avec "Mining the Atmosphere", l'Empa s'est fixé pour objectif d'extraire de l'atmosphère le CO₂ excédentaire produit par l'homme et de l'utiliser comme matière première pour des matériaux contenant du carbone. Il s'agit ainsi de créer un nouveau modèle économique mondial et les secteurs industriels correspondants, qui transforment le CO₂, matière première de l'avenir, en matériaux à valeur ajoutée afin de remplacer les matériaux de construction et les produits pétrochimiques traditionnels.

Le CO₂ atmosphérique capturé peut ensuite être converti en hydrocarbures à l'aide d'hydrogène et peut ainsi remplacer les matières premières fossiles, mais aussi d'autres matériaux. En termes simples, nous pouvons "valoriser" le CO2 atmosphérique en utilisant ce gaz à effet de serre comme matière première pour une large gamme de matériaux carbonés, du kérosène au bitume pour l'asphalte de nos routes, en passant par les polymères et les produits pharmaceutiques.

Bien entendu, l'impact sur le climat est maximal lorsque les matériaux carbonés et les produits qui en sont issus pourraient fixer des milliards de tonnes de carbone au total, c'est-à-dire des matériaux qui sont transformés en très grandes quantités. C'est pourquoi, dans une première phase de "Mining the Atmosphere", l'accent est mis sur les matériaux de construction, tels que les agrégats à base de carbone pour le béton et l'asphalte ainsi que les matériaux d'isolation thermique. Ainsi, la nouvelle unité NEST "Beyond Zero" contiendra les innovations les plus diverses, négatives en termes de CO₂, afin de démontrer si et comment les bâtiments peuvent agir comme des puits de carbone à long terme.

Un long chemin - que nous devrions entamer dès aujourd'hui

Bien entendu, l’approche « Mining the Atmosphere » est extrêmement gourmande en énergie ; elle ne promet donc des solutions durables que si nous réussissons pleinement la transition énergétique vers les énergies renouvelables. En d’autres termes, il s’agit de la deuxième étape sur la voie d’un avenir durable. Mais la transformation du CO₂ en hydrocarbures à chaîne courte et longue n’est pas seulement très exigeante sur le plan énergétique, elle l’est aussi sur le plan chimique et catalytique. C’est pourquoi les chercheurs de l'Empa développent, entre autres, de nouveaux processus catalytiques et des matériaux catalyseurs nécessaires aux différentes réactions chimiques de conversion, des technologies énergétiques innovantes et de nouveaux matériaux de construction carbonés.