Des trottoirs plus durs pour lutter contre les changements climatiques
Une équipe de chercheurs du laboratoire de Brookhaven et de l’université de Columbia, dans l’État de New York, a mis au point une technique permettant de transformer le CO2 contenu dans l’atmosphère en nanofibres de carbone pouvant être utilisées afin de renforcer le ciment.
La technique pour fabriquer des nanofibres à partir de résidus fossiles ne date pas d’hier. Elle a obtenu son premier brevet en 1889. Malheureusement, à cette époque, l’idée avait été mise de côté, car le contenant en métal nécessaire à la production des nanofibres était chaque fois endommagé. Il fallait donc sans cesse le remplacer, ce qui était trop coûteux pour la faible rentabilité de l’opération. Les scientifiques se sont à nouveau intéressés aux applications des nanofibres de carbone dans les années 80. Ceci a mené au développement de techniques de fabrication plus efficaces.
L’équipe de chercheurs de l’État de New York utilise deux technologies pour fabriquer les nanofibres : l'électrocatalyse et la thermocatalyse. Ces deux façons de faire utilisent un catalyseur, c’est-à-dire un élément qui permet une réaction chimique et qui augmente la vitesse de cette réaction. L'électrocatalyse permet une réaction chimique en utilisant des décharges électriques. La thermocatalyse, quant à elle, favorise la décomposition d’un corps en utilisant la chaleur et la pression.
Les chercheurs ont d'abord conclu qu’il est plus simple de faire des nanofibres avec de l’oxyde de carbone (CO) qu’avec du dioxyde de carbone (CO2). Il fallait donc trouver une façon de faire du CO avec le CO2 contenu dans l’atmosphère. Ils ont utilisé un électrocatalyseur qu’ils ont fait réagir avec deux éléments : le CO2 et l’eau (H2O). Cette opération leur a donné du CO, mais aussi de l’hydrogène gazeux (H2). Merveilleuse découverte, car l'hydrogène gazeux peut servir de carburant. De plus, la combustion de celui-ci n’émet aucun résidu. C’est un combustible vert.
L’étape suivante était de former les nanofibres. Pour cela, ils ont utilisé un thermocatalyseur fait d’un alliage de fer et de cobalt. À une température de 400 °C, la molécule de CO se brise pour donner du carbone (C) et de l’oxygène (O). En ajoutant un peu de cobalt supplémentaire, ils ont facilité l'agglomération des molécules de carbone pour ainsi fabriquer les nanofibres. Celles-ci incorporées au ciment vont augmenter la résistance de ce matériau.
Les chercheurs soulignent que la durée de vie de ce ciment est seulement de 50 ans. Ils ajoutent que nous avons donc un demi-siècle pour trouver une façon de faire pour que notre société passe en mode zéro émission de carbone.
