De nouveaux catalyseurs pour réduire le gaz carbonique
Dans son quatrième rapport, le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GEIC) soulignait que l'augmentation d'origine anthropique des concentrations de gaz à effet de serre était fort probablement responsable du réchauffement planétaire. En particulier, l'utilisation des combustibles fossiles semble l'un des principaux coupables de l'élévation mondiale de la température moyenne. Parmi les sources d'énergies renouvelables, le solaire est la plus abondante. La photocatalyse et l'électrocatalyse du CO2 ouvrent de nouvelles voies de production de combustibles chimiques, en remplacement des combustibles fossiles. Le projet CO2REDUCTDINUCLEAT («A new approach to electrocatalytic CO2 reduction based on supramolecular, dinucleating catalysts»), financé par l'UE, a synthétisé de nouveaux ligands (qui fixent en leur centre un atome de métal) et des métaux de transition pour des centres de coordination, et a testé leur activité sur le CO2. Les scientifiques ont d'abord préparé une nouvelle famille de ligands, certains capables de générer des complexes avec deux atomes de métaux ou plus. Ensuite, les travaux ont porté sur l'étude de la réactivité des complexes de coordination sur certains composés chimiques. Les scientifiques ont ainsi obtenu un composé minéral (de l'hydrure de cuivre) réagissant avec le CO2, qui leur a permis d'obtenir des dérivés du formiate. L'utilisation de silane a contribué à rendre catalytique le processus. Les chercheurs ont évalué diverses conditions de la réaction comme le solvant, la température et la charge en catalyseur pour trois dérivés de silanes, obtenant un rendement remarquable de près de 95%. Le projet CO2REDUCTDINUCLEAT a généré plusieurs complexes basés sur un squelette naphthyridine, dont certains présentaient une capacité extraordinaire à activer le CO2. La réduction électrochimique du CO2 est une voie possible pour fabriquer des carburants. Les complexes nouvellement synthétisés dans le cadre du projet contribueront à catalyser ce processus, apportant des sources d'énergie à impact carbone négatif.
Mots‑clés
Catalyseurs, réduction du gaz carbonique, complexes de coordination, combustibles solaires
