Transformer le CO₂ des océans en plastique biodégradable.
Les océans absorbent près d’un tiers des émissions mondiales de CO₂. Une réalité bien connue des climatologues, mais jusqu’ici, ce réservoir gigantesque était surtout vu comme une zone tampon passive. Ce n’est plus le cas depuis quelques jours…
En Chine, des chercheurs viennent en effet de mettre au point le tout premier réacteur capable de capter le CO₂ directement dans l’eau de mer et de le transformer en succinate, un précurseur clé de plastiques biodégradables.
L’expérience a été menée à Shenzhen, en bord de mer de Chine méridionale, sur de l’eau réelle, et a fonctionné plus de 530 heures en continu. Le début d’un inversement de tendance dans nos océans, premières victimes de notre passion dévorante pour le plastique ?
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Et si nos océans recyclaient directement le CO₂ pour en faire du plastique ?
Les océans, ces éponges à carbone sous pression
Chaque année, l’humanité relâche dans l’atmosphère plus de 36 milliards de tonnes de CO₂, issues principalement des énergies fossiles. Sur cette masse, les océans en absorbent environ 9 à 10 milliards de tonnes, soit près de 28 % du total. Ce rôle tampon a longtemps été salutaire. Sans lui, le réchauffement serait déjà bien plus avancé.
Mais ce puits n’est pas infini. À force d’absorption, l’eau de mer s’acidifie, ce qui perturbe les équilibres biologiques et réduit sa capacité à capter encore plus de CO₂. Selon les projections, si les émissions ne diminuent pas, l’efficacité d’absorption des océans pourrait chuter de 20 % d’ici 2100.
Utiliser cette ressource autrement, non plus comme un stockage passif mais comme un réservoir actif pour produire des matériaux utiles, pourrait relancer la dynamique et désengorger les équilibres biogéochimiques déjà fragilisés.
Un dispositif chinois pour transformer le CO₂ en plastique
Le dispositif conçu par les équipes de GAO Xiang (Shenzhen Institutes of Advanced Technology) et XIA Chuan (University of Electronic Science and Technology of China) combine électrochimie, séparation membranaire et biotechnologie marine.
Tout commence dans un réacteur électrochimique à cinq chambres, où l’eau de mer est injectée. Un champ électrique provoque une séparation des ions : les protons acidifient l’une des chambres, ce qui convertit les espèces carbonatées dissoutes en CO₂ gazeux.
Ce gaz est ensuite extrait par membrane à fibres creuses et envoyé vers un second réacteur. Là, un catalyseur au bismuth sur mesure réduit le CO₂ en acide formique.
Dernière étape : une souche génétiquement modifiée de Vibrio natriegens, une bactérie marine à croissance rapide, transforme l’acide formique en acide succinique, utilisé notamment dans la fabrication de polybutylène succinate (PBS), un plastique biosourcé et biodégradable.
70 % d’efficacité, 198 € par tonne de CO₂
Le système, testé à partir d’eau de mer naturelle de la baie de Shenzhen, a atteint une efficacité de capture du carbone de 70 % en fonctionnement stable.
Du point de vue économique, l’estimation est tout aussi remarquable : 230 dollars la tonne de CO₂ capturé (198 €), ce qui place cette technologie au niveau des meilleurs systèmes de capture directe dans l’air. À la différence près qu’ici, le carbone est valorisé, pas juste stocké.
Vers une chimie bleue, modulaire et adaptable
Ce prototype est conçu pour fonctionner en modules autonomes, faciles à adapter. Si aujourd’hui le produit final est l’acide succinique, rien n’empêche de produire demain de l’acide lactique ou de l’alanine, utiles à la chimie verte.
Cette souplesse ouvre la voie à des usines marines compactes, capables de convertir le CO₂ dissous dans l’océan en matière première industrielle. Une piste concrète pour alimenter une économie circulaire bas carbone, sans peser sur les sols ni sur les forêts.
Un levier pour activer le puits océanique
Aujourd’hui, l’océan est un puits passif de CO₂. Il stocke, encaisse, tamponne. Ce projet propose de le rendre actif, utile, industriellement connecté à la chaîne de valeur des matériaux biosourcés.
En combinant cette technologie avec des sources d’énergie renouvelables offshore – éolien en mer, hydrolien, solaire flottant, il devient envisageable de produire du plastique biodégradable sans pétrole… ni fumée.
Ce changement de logique pourrait alléger la pression sur les systèmes de capture terrestre, tout en redéfinissant l’océan comme acteur direct du climat.
Source :
Efficient and scalable upcycling of oceanic carbon sources into bioplastic monomers. (en français : « Valorisation efficace et à grande échelle des sources de carbone océaniques en monomères de bioplastiques »)
Li, C., Guo, M., Yang, B. et al. Nat Catal (2025).
https://doi.org/10.1038/s41929-025-01416-4
Image : Collage de concepts sur le changement climatique (Freepik)
