Africa-Press – Burkina Faso. Ce n’est encore qu’un prototype de laboratoire, mis au point il y a quelques mois à l’université de Californie à Berkeley (États-Unis). Mais cette poudre blanchâtre suscite déjà de grands espoirs pour aider les industries du ciment ou de l’acier à réduire leurs émissions de dioxyde de carbone (CO2). Constituée d’éléments minéraux – des hydrures de zinc – et de composés organiques, elle capture plus de 90% du CO2 avec lequel elle est mise en contact, de manière extrêmement spécifique et réversible, à des températures dépassant 200°C.
« Plus de 40 publications scientifiques chaque jour «
Ses capacités d’absorption sont phénoménales: pour une cuillère à soupe de cette poudre cristalline, la surface intérieure de contact correspond en effet à six terrains de football ! « Ce matériau appartient à une nouvelle famille de solides poreux hybrides connue sous le nom de MOF (pour Metal-organic framework). Elle suscite depuis une vingtaine d’années une très intense activité de recherche, avec actuellement plus de 40 publications scientifiques chaque jour « , explique Christian Serre, chercheur CNRS, membre de l’Académie des sciences, qui dirige l’Institut des matériaux poreux de Paris.
Des matériaux « gruyère » à l’exceptionnelle porosité
Trois équipes de chercheurs ont contribué tout particulièrement à l’essor des MOF au début des années 2000: celles d’Omar Yaghi, alors à l’université du Michigan (États-Unis), de Susumu Kitagawa, de l’université de Kyoto (Japon), et de Gérard Férey, de l’université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines.
Trois potentiels lauréats du prix Nobel de chimie (hélas, plus pour le Français décédé en 2017), qui ont montré chacun à leur manière comment synthétiser ces matériaux « gruyère », et mis en évidence leur exceptionnelle porosité. Cette dernière résulte de l’assemblage d’ions métalliques (aluminium, fer, zinc… ) portant des charges électriques positives avec des composés organiques chargés négativement, constitués le plus souvent de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote.
« À la manière d’un Lego, en jouant sur le nombre et le type d’ions métalliques ainsi que sur la forme et la taille des entités organiques, on peut construire des myriades d’architectures pour moduler les propriétés physico-chimiques « , précise Christian Serre. Plus de 130.000 structures ont ainsi été synthétisées à ce jour, permettant de piéger et parfois même de décomposer une variété de substances telles que le dioxyde de carbone, le formaldéhyde ou les oxydes d’azote. « Les applications industrielles concernent la dépollution de l’air, le stockage de gaz, la déshumidification ou la production d’eau douce « , se réjouit Christian Serre.
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