Tom Woo, professeur à l’Université d’Ottawa, participe aux efforts collectifs en développant des matériaux innovants pour capter le CO2 de manière rentable et efficace.
« Le CO2 provient pour beaucoup des centrales électriques à énergie fossile. Or, les épurateurs qu’on y utilise pour capter le CO2 sont trop énergivores, ce qui les rend chers et peu pratiques », explique le professeur Woo. « La plupart des MOF pouvant capter le CO2 sont par ailleurs si efficaces pour capter l’eau qu’ils fonctionnent mal avec les gaz de combustion humides. Notre équipe a donc cherché à créer un nouveau matériau – un réseau métallo-organique (ou MOF, pour Metal Organic Framework) – capable de capter le CO2 en présence d’eau sans grand coût énergétique. » Et avec Peter Boyd et Tom Daff, d’anciens membres de son équipe de recherche, le professeur Woo a trouvé et conçu un nouveau MOF efficace en présence d’eau.
Pour parvenir à ce résultat, le professeur Woo et son équipe ont utilisé des données à grande échelle et généré par ordinateur plus de 330 000 matériaux hypothétiques pour ensuite tester leur capacité à capter du CO2 par simulation. Des techniques 3D de reconnaissance de formes leur ont ensuite permis de dégager à l’échelle atomique des caractéristiques structurelles communes aux matériaux capables de lier le CO2 plutôt que l’eau (ce qui était le sujet de thèse de Peter Boyd, diplômé de l’Université d’Ottawa, et de Tomas Daff, ancien boursier postdoctoral). Grâce à une collaboration avec des scientifiques de l’École polytechnique fédérale de Lausanne, en Suisse, ils ont sélectionné des matériaux cibles possédant les caractéristiques structurelles désirées, puis ont réussi à synthétiser les MOF en laboratoire. Des collaborateurs de l’Université de Californie à Berkeley, de l’Université Heriot-Watt en Écosse et de l’Université de Grenade en Espagne ont établi que ces nouveaux matériaux surpassaient les matériaux actuellement sur le marché pour capter le CO2 dans les gaz de combustion humides.
Devant une urgence climatique de plus en plus reconnue par la communauté internationale, le professeur Woo est convaincu que son équipe de recherche vient de poser d’importants jalons dans la recherche sur la réduction des émissions de GES. Peter Boyd, son ancien étudiant au doctorat, ajoute : « Je suis fier de faire partie d’une équipe qui travaille sans relâche à trouver des solutions pour réduire efficacement les émissions de gaz à effet de serre. Les nouveaux matériaux que nous avons conçus représentent une option économique qui pourrait faire partie de la solution à l’échelle mondiale. »
Pour en savoir plus :
- Data-driven design of metal–organic frameworks for wet flue gas CO2 capture (en anglais seulement)
- U of O researchers closing in on better, cheaper carbon capture technology (en anglais seulement)
- Des chercheurs de l’Université d’Ottawa ont conçu de nouveaux matériaux pour capter les gaz à effet de serre
