Le CO2 au secours du développement durable ?

Utiliser du gaz carbonique (CO2) pour récupérer les métaux rares contenus dans votre vieux téléphone ? En d’autres termes, avoir recours à un déchet pour recycler d’autres déchets ? C’est la piste prometteuse ouverte par des chercheurs lyonnais.

« Il s’agit du premier usage du CO2 à des fins de développement durable », souligne l’Institut de chimie et biochimie moléculaires et supramoléculaires (ICBMS – Université Lyon 1/CNRS/CPE/Insa Lyon) à l’origine de cette innovation. Le CO2 rejeté dans l’atmosphère par les moteurs à combustion est l’un des principaux facteurs du réchauffement climatique. Mais ce gaz accusé de tous les maux possède aussi des caractéristiques intéressantes pour les industriels. Au Texas, il est ainsi réinjecté dans les puits de pétrole pour en améliorer le rendement en mettant à profit ses capacités « extractantes ». Mais, dans une logique plus durable, il peut aussi servir à récupérer les métaux rares ou précieux contenus dans les déchets électroniques, offrant une alternative à leur fonte, coûteuse en énergie, ou à leur solubilisation, qui recourt à des produits polluants, affirment les chercheurs lyonnais.

L’un deux, Julien Leclaire, rappelle que les industriels savent depuis longtemps capter le CO2 en le faisant absorber par des solutions liquides d’amines, des composés organiques dont certains existent à l’état naturel. Les molécules issues de la combinaison des amines et du CO2 sont accessoirement capables de s’associer avec divers métaux. Pour chaque amine, un ou plusieurs composés peuvent se former en s’unissant au gaz. En modulant la quantité de CO2 et le solvant utilisé, on arrive à ce que les métaux dissous dans le liquide se déposent les uns après les autres au fond d’un récipient avec un haut niveau de pureté. « Notre apport, c’est d’avoir décodé cette correspondance, d’avoir déterminé quelle amine utiliser pour quel métal », explique Julien Leclaire. « C’est comme dans un speed dating : quelle combinaison de qualités de l’un et de l’autre (d’amines et de CO2) va permettre d’arriver au meilleur mariage ».

« Une motivation économique pour la capture du CO2 »

La méthode permet d’obtenir des métaux très purs, même en utilisant du gaz carbonique « sale ». Démonstration faite illico par le Julien Leclaire, en branchant son installation… sur le tuyau d’échappement d’une voiture. Dans sa main, un récipient contenant un liquide. « On a broyé une batterie », explique-t-il. « Ses métaux ont été transformés en solution avec l’aide d’acide – on essaie de trouver autre chose, plus écologique. L’introduction de l’amine fait naître une couleur violette. Quand on injecte le CO2, on voit apparaître le précipité blanc » contenant le métal. « Le fait d’associer chaque métal avec un partenaire différent lui donne des propriétés différentes et facilite donc leur séparation », relève le chercheur. A l’issue de l’opération, le CO2 peut être réutilisé ou stocké, une opération à ce jour rarement pratiquée car très coûteuse. « Ce que nous proposons, c’est une brique dans un processus qui génère de la valeur ajoutée et permet de payer pour la capture et l’enfouissement du CO2 », remarque Julien Leclaire.

« Nous donnons ainsi une motivation économique aux industriels pour se pencher sur la capture du CO2 », une des solutions envisageables pour éviter sa dispersion dans l’atmosphère. Les chercheurs sont désormais en quête de financements pour construire un démonstrateur afin de savoir comment le système se comporte quand l’opération est répétée des milliers de fois et parvenir à un stade industriel. Une étude doit aussi permettre de déterminer la pertinence de cette technologie sur le plan économique. Les travaux de l’ICBMS, menés en collaboration avec l’université de Turin et l’Institut des sciences analytiques (CNRS/Université Lyon 1), viennent de faire l’objet d’une publication dans la revue de référence Nature Chemistry.

AFP/LQ