« 90 % de CO₂ en moins » : ce pétrole américain fait trembler tous les militants écologistes

L’importance du pétrole brut dans notre vie moderne est indéniable. Il alimente nos véhicules, chauffe nos foyers et dynamise nos industries. Cependant, le processus de raffinage du pétrole est l’une des plus grandes sources de consommation d’énergie de la planète. Environ 1 % de l’énergie mondiale est utilisée pour séparer le pétrole brut en divers produits comme l’essence et le diesel, ce qui génère environ 6 % des émissions mondiales de CO₂. Mais une avancée significative par les ingénieurs du MIT pourrait radicalement transformer cette situation.

Une nouvelle approche de la séparation du pétrole

Le MIT a mis au point une membrane polymère fine qui trie les composés pétroliers en fonction de leur forme et de leur taille moléculaire, plutôt que par leurs points d’ébullition. Cette approche révolutionnaire pourrait réduire jusqu’à 90 % l’énergie nécessaire pour la séparation. Selon Zachary P. Smith, professeur associé de génie chimique au MIT, c’est une toute nouvelle façon d’envisager le processus de séparation. Au lieu de faire bouillir les mélanges pour les purifier, pourquoi ne pas séparer les composants selon leur forme et leur taille ? Cette membrane résiste au gonflement, un défaut majeur des versions antérieures, et fonctionne bien avec les hydrocarbures légers et lourds.

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Inspiration de la désalinisation de l’eau

Pour concevoir cette nouvelle membrane, l’équipe du MIT s’est inspirée de la technologie de l’industrie de l’eau. Depuis les années 1970, les membranes d’osmose inverse ont réduit de 90 % l’énergie nécessaire à la désalinisation. Les scientifiques du MIT ont adapté ces membranes pour traiter le pétrole brut. En remplaçant une liaison amide flexible par une liaison imine rigide, le film est devenu plus stable et hydrophobe, permettant aux hydrocarbures de traverser rapidement la membrane sans la faire gonfler. La membrane utilise un monomère appelé triptycène pour former des pores précis et persistants, et peut être fabriquée par polymérisation interfaciale, une technique déjà industrialisée.

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Des résultats préliminaires prometteurs

Les tests en laboratoire ont montré que la membrane était très efficace. Elle a multiplié par 20 la concentration de toluène dans un mélange avec du triisopropylbenzène, et a également séparé efficacement des échantillons industriels réels contenant du naphte, du kérosène et du diesel. Zachary P. Smith imagine qu’avec une membrane comme celle-ci, il serait possible d’avoir une étape initiale qui remplace une colonne de fractionnement du pétrole brut. Cela permettrait de partitionner les molécules lourdes et légères, puis d’utiliser différentes membranes en cascade pour purifier des mélanges complexes et isoler les produits chimiques nécessaires.

Un avenir industriel prometteur

Les experts pensent que cette percée pourrait représenter un grand pas en avant pour l’efficacité industrielle. Selon Andrew Livingston, professeur de génie chimique à l’Université Queen Mary de Londres, ce travail utilise la technologie éprouvée de la désalinisation par membrane et l’applique de manière innovante aux systèmes organiques. La recherche, publiée dans le journal Science, ouvre la voie à une production de masse, rendant cette technologie accessible à grande échelle. Cela pourrait transformer le processus de raffinage du pétrole, le rendant plus respectueux de l’environnement et plus rentable.

Cette avancée technologique pose la question de savoir comment elle pourrait influencer les autres industries énergivores. Quelle sera l’ampleur de l’impact de cette innovation sur le marché mondial du pétrole et sur les efforts de réduction des émissions de carbone ?