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OTTAWA, le 28 octobre 2010 — Réussir à empêcher le CO₂ de s’accumuler dans l’atmosphère afin de prévenir le changement climatique est une préoccupation planétaire. Le défi, c’est d’employer des matériaux capables de piéger ce gaz et de le libérer facilement ensuite pour son stockage permanent.

Des chercheurs de l’Université de Calgary et de l’Université d’Ottawa ont permis de mieux comprendre le phénomène de captage du CO₂ en « regardant » exactement où et comment ce gaz est retenu captif dans le matériau récepteur. Leur découverte, publiée dans la prestigieuse revue Science (lien externe, en anglais seulement), aidera les scientifiques à concevoir de meilleurs matériaux pour piéger plus de CO₂.

Pour expliquer leurs constatations, on pourrait dire que c’est un peu comme comprendre très exactement quel gant de baseball est le meilleur pour quelle balle afin d’améliorer la performance. Des gants différents conviennent mieux à des balles d’une certaine dimension, et il est plus facile d’attraper une balle avec un gant qui est modelé exprès pour la recevoir. Dans le cas du captage du CO₂, voyez donc le CO₂ à la place de la balle et le matériau de piégeage dans le rôle du gant.

« En utilisant la visualisation expérimentale directe (par radiocristallographie), nous avons déterminé très précisément où est retenue la molécule de CO₂. Et par la modélisation informatique, nous avons pu voir comment chaque “doigt” - pour poursuivre l’analogie du gant de baseball – contribue à emprisonner le CO₂ », explique George Shimizu, coauteur et professeur de chimie à la Faculté des sciences de l’Université de Calgary. Ses recherches sont financées par l’Institut pour l’énergie, l’environnement et l’économie durables de cette université et par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG).

Une retombée importante de cette découverte réside dans la concordance exceptionnelle entre l’expérimentation et la simulation par ordinateur. On peut maintenant se fier avec plus de certitude à la simulation pour prédire la capacité de piégeage du CO₂ d’un matériau à l’ordinateur avant de le fabriquer en laboratoire. « L’analyse computationnelle détaillée du mode de capture du CO₂ dans ce matériau ouvre de nouvelles avenues pour la conception de meilleurs matériaux », explique Tom Woo, professeur agrégé de chimie et titulaire d’une chaire de recherche du Canada à l’Université d’Ottawa. Il est aussi coauteur de l’article avec Peter Boyd, étudiant diplômé sous sa direction.

Ces travaux de recherche serviront à une multitude d’applications. « Ce procédé pourrait éventuellement servir à atténuer les émissions de gaz à effet de serre au sommet des cheminées des centrales au charbon, ou encore à éliminer le CO₂ des gisements de gaz naturel non conventionnels », souligne Ramanathan Vaidhyanathan, auteur principal de l’article et agrégé de recherche à l’Université de Calgary.

L’article, intitulé Direct observation and quantification of CO₂ binding within an amine-functionalized nanoporous solid (lien externe, en anglais seulement), a paru dans la revue Science. Les auteurs en sont Ramanathan Vaidhyanathan, Simon S. Iremonger et George K. H. Shimizu de l’Université de Calgary ainsi que Peter G. Boyd, Saman Alavi et Tom K. Woo de l’Université d’Ottawa.

L’Université d’Ottawa, qui compte parmi les institutions d’enseignement à plus forte intensité de recherche au Canada, encourage la recherche collaborative sur les questions pressantes à l’échelle mondiale. Notre réputation comme chef de file en recherche et en développement de connaissances interdisciplinaires attire les chercheurs les plus prometteurs du Canada et du monde entier.