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Des chercheurs américains ont récemment découvert une nouvelle méthode pour transformer le méthane, un gaz à effet de serre particulièrement nuisible, en ressources utiles. Ce procédé innovant, qui utilise des catalyseurs, permet de capter le méthane dans l’atmosphère à température ambiante et à pression normale, une avancée significative par rapport aux méthodes précédentes qui nécessitaient des conditions extrêmes.
Un procédé prometteur
Le méthane est reconnu pour être un gaz à effet de serre très puissant, avec un potentiel de réchauffement 28 fois plus élevé que celui du dioxyde de carbone (CO2) sur une période de 100 ans. Bien qu’il se décompose naturellement dans l’atmosphère après quelques années, il est émis par diverses sources, tant naturelles que humaines, telles que l’élevage, la culture du riz et l’exploitation du gaz naturel.
Une équipe de chercheurs dirigée par Michael Strano au Massachusetts Institute of Technology (MIT) a publié une étude dans la revue Nature Catalysis, présentant leur méthode qui repose sur une combinaison de zeolithe et d’alcooloxydase, un enzyme naturel. Cette approche pourrait également permettre d’utiliser les produits générés dans la fabrication de plastiques.
Les détails du procédé
Les zeolithes, des aluminosilicates naturellement présents, se révèlent très efficaces pour catalyser la transformation du méthane. Dans ce nouveau procédé, le zeolithe utilisé est un aluminosilicate modifié par le fer, connu sous le nom de Fe-ZSM-5. Dans une solution aqueuse, ce catalyseur permet de convertir le méthane en méthanol grâce à une réaction avec l’oxygène de l’air.
La seconde étape de ce processus est catalysée par l’alcooloxydase, qui transforme le méthanol et l’oxygène en formaldéhyde et en peroxyde d’hydrogène. Ces réactions s’inscrivent dans un cycle chimique continu, où le formaldéhyde peut être utilisé comme base pour la synthèse de polymères, tandis que le peroxyde d’hydrogène alimente la première réaction.
Applications potentielles
Une des pistes d’application de cette technologie est l’intégration de l’urée dans le processus, produisant du méthylène-dihydrate, un intermédiaire pour la fabrication de résines à base d’urée. Ce type de plastique est connu pour sa durabilité et sa rapidité de durcissement, et trouve des applications dans les laminés et les textiles.
Les chercheurs ont également testé le formaldéhyde et l’urée sur de petites particules de dioxyde de titane, un pigment fréquent dans les peintures blanches. Après un pressage à chaud, ils obtiennent un pigment catalyseur qui pourrait être utilisé pour sceller les surfaces des canalisations de gaz naturel, empêchant ainsi les fuites.
Selon les chercheurs, cette méthode présente une solution durable pour l’oxydation du méthane, valorisant ainsi les émissions de ce gaz à effet de serre tout en produisant des polymères de haute qualité.
Perspectives d’avenir
Les scientifiques poursuivent leur recherche sur des catalyseurs capables de lier le CO2 présent dans l’air et de le convertir en urée avec l’ajout de nitrates. Cela pourrait permettre de produire non seulement du formaldéhyde, mais également de l’urée à partir d’autres gaz à effet de serre.
