Des atomes de fer plutôt que de l’or
Grand avantage de ce nouveau catalyseur, « il est produit à base d’atomes de fer, alors que les dispositifs en usage actuellement utilisent des métaux précieux tels que de l’or », explique Xile Hu. Et ce, sans concession à l’efficacité : « Avec de très faibles courants, nous obtenons une transformation de l’ordre de 90%, soit comparable à celle des catalyseurs basés sur des métaux précieux. »
Premier auteur de l’étude publiée dans Science, Jun Gu, PhD, précise : « Nous sommes parvenus à ce résultat en stabilisant des atomes de fer d’une manière telle qu’ils activent efficacement le CO2. En conséquence, la transformation en CO se révèle particulièrement fructueuse. » Pour comprendre l’origine de l’efficacité de leur catalyseur, les scientifiques lausannois ont bénéficié de la collaboration des chercheurs du groupe de Hao Ming Chen, à l’Université nationale de Taïwan. Ceux-ci ont pu procéder à des mesures-clés au moyen de rayons X synchrotron.
Vers un cycle carbone fermé
Encore à un stade très fondamental, ces travaux ouvrent la voie à un tout nouveau champ d’application. De très nombreux produits synthétiques sont fabriqués à partir de monoxyde de carbone. A ce jour, celui-ci est principalement extrait du pétrole. Grâce au recyclage du CO2 émis lorsque l’on brûle un combustible ou un carburant, de précieuses ressources fossiles pourront être préservées, tout en limitant la teneur en gaz carbonique de l’atmosphère – et l’effet de serre qui lui est associée.
Aux côtés du stockage par batteries ou de la production d’hydrogène, ce processus permettra également de convertir des surplus d’énergie renouvelable en des produits susceptible d’être utilisés lors des creux de production.
Financement
This work was supported by the GAZNAT SA and the European Research Council (grant 681292). We also acknowledge support from the Ministry of Science and Technology, Taiwan (contracts MOST 107-2628-M-002-015-RSP).
Références
Jun Gu, Chia-Shuo Hsu, Lichen Bai, Hao Ming Chen, Xile Hu. Atomically dispersed Fe3+ sites catalyze efficient CO2 electroreduction to CO. Science, June 14 2019
Text: EPFL
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