Oubliez la nature et sa lenteur ! Les scientifiques veulent absorber 1000 fois plus vite le CO2 en utilisant les 400 millions de tonnes de sable jetés chaque année

Une percée de Stanford pour accélérer l’absorption du carbone par les roches.

Les chercheurs de l’Université Stanford ont récemment mis au point une méthode révolutionnaire permettant aux roches d’absorber le dioxyde de carbone atmosphérique à une vitesse mille fois supérieure à celle de la nature. Matthew W. Kanan, auteur principal de l’étude, souligne que bien que la Terre regorge de minéraux capables d’éliminer le CO2 de l’atmosphère, leur réaction est trop lente pour contrer efficacement les émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine.

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Un processus inspiré par les techniques anciennes pour faire “aspirer” le CO2 par des pierres

Inspirée d’une technique multiséculaire, l’équipe de professeurs et doctorants en chimie de Stanford a adapté un processus utilisant des fours de laboratoire et du simple sable. En y combinant deux minéraux : un minéral réactif, l’oxyde de calcium, et un silicate de magnésium, plutôt inerte, ont obtient alors deux minéraux réactifs qui réagissent rapidement avec le CO2.

Des tests prometteurs et des applications potentielles

Les minéraux ainsi transformés ont montré une sensibilité accrue au CO2 même à température ambiante. En seulement deux heures d’exposition au CO2 et à l’eau, ils se sont transformés en nouveaux minéraux carbonatés qui ont piégé tout le carbone. Ce processus de carbonatation, normalement lent, s’est avéré “des milliers de fois plus rapide que l’altération naturelle“, selon Matthew W. Kanan, un des auteurs de l’étude.

Vers une nouvelle solution pour l’agriculture ?

Les chercheurs de Stanford envisagent déjà des applications pratiques de cette découverte, notamment dans le domaine agricole. Les minéraux traités, de manière naturelle, peuvent ensuite être jetés dans l’océan sans nuire à la planète. De plus, l’ajout de ces minéraux au sol pourrait remplacer la chaulage habituel, car les composants minéraux sont alcalins et libèrent du silicium, bénéfique pour la croissance des plantes.

Un impact potentiel à l’échelle industrielle

L’efficacité de ce processus à l’échelle industrielle a été envisagée avec optimisme par les chercheurs. Yuxuan Chen, auteur principal de l’étude publiée dans Nature, a expliqué avoir activé les minéraux silicates inertes par une simple réaction d’échange d’ions, une réussite qui a dépassé leurs attentes. Chaque année, plus de 400 millions de tonnes de résidus miniers contenant des silicates appropriés sont produits mondialement, représentant une source substantielle de matière première pour cette méthode innovante.

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La captation naturelle du CO2 sur terre

Les océans captent environ 25 % du CO2 émis par l’homme, principalement par dissolution dans l’eau. Les forêts, y compris les tourbières, absorbent environ 30 % des émissions de CO2, grâce à la photosynthèse des arbres (mais aussi aux marais salants comme nous l’avons vu dans un précédent article). Les sols stockent une grande quantité de carbone, bien que leur capacité à séquestrer du CO2 soit estimée à environ 10 % des émissions totales. Les prairies et les zones humides jouent également un rôle important, bien que leur contribution soit souvent moins visible. Les algues et le phytoplancton dans les océans contribuent également à la séquestration du carbone, bien que leur part soit difficile à quantifier précisément. Enfin, les écosystèmes naturels comme les bambous et certaines cultures agricoles peuvent également séquestrer du carbone à des taux variables.

Source :

Chen, Y., Kanan, M.W. Thermal Ca²⁺/Mg²⁺ exchange reactions to synthesize CO₂ removal materials. Nature 638, 972–979 (2025).

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08499-2

Image : Olivine, un des minéraux capables d’éliminer naturellement le CO2 de l’atmosphère