Projet POWER- CO₂ 

Si l’utilisation de sources carbonées, pétrole, gaz et charbon a permis le développement rapide de notre société actuelle, elle a sous-tendu une économie carbonée linéaire dans laquelle les activités humaines résultent de carbone extrait du sous-sol et accumulé dans l’atmosphère. Aller vers la neutralité climatique implique de développer une économie du carbone circulaire pour les secteurs économiques dans lesquels le carbone sera toujours un élément déterminant, comme le transport de grande distance (carburants liquides carbonés) et l’industrie chimique. Les carburants synthétiques par exemple (e-fuels dérivés de l’électricité et carburants solaires issus de la lumière solaire) offrent une alternative prometteuse aux carburants fossiles puisqu’e présentent la plus forte densité énergétique de tous les dispositifs de stockage, peuvent être stockés pendant de longues périodes, et peuvent profiter des infrastructures actuelles pour le stockage, la distribution et l’utilisation. Si les technologies actuelles de conversion de CO₂ recyclent moins d’1% des émissions liées à l’homme, la dernière législation européenne a ouvert la voie à l’introduction d’e-fuels pour les carburants aériens, à partir de de 2030. Les questions scientifiques sous-jacentes et les challenges technologiques consistent à permettre la conversion efficiente de CO₂, une molécule cinétiquement et thermodynamiquement stable, pour les biens de haute valeur utilisant des sources d’énergie bas carbone comme la lumière du soleil et l’électricité. Ce projet vise à adresser des problématiques clés inhérentes à la conversion de CO₂, comme la maximisation de l’absorption de carbone et d’électrons dans la production d’e-fuels, exploitant l’ensemble du spectre solaire dans la conversion de CO₂ pour les carburants solaires, permettant de ce fait la formation de structures moléculaires complexes à partir de CO₂ et préparant de nouvelles réactions catalytiques pour le CO₂ et les modes d’activation non conventionnels. 

Power CO₂ favorisera les innovations scientifiques nécessaires à l’émergence de nouvelles voies de conversion du CO₂ en éthylène et en alcènes légers, en DMC, en acides gras, en hydrocarbures et en produits chimiques fins, y compris les alcools, les amines et le formaldéhyde. Par exemple, la preuve de concept de l’électro-réduction du CO₂ en formaldéhyde sera établie pour la première fois et la production efficace d’éthylène à partir du CO₂ par des processus électro- et thermo-catalytiques en cascade représentera une brique technologique clé et nouvelle. Des développements innovants dans les matériaux photoactifs et les dispositifs de photoréduction créeront un précédent pour la conversion de l’ensemble du spectre solaire en carburants solaires. Les publications des résultats scientifiques obtenus devraient donner lieu à plus de 80 brevets ou publications dans des revues à comité de lecture sur une période de 6 ans. En outre, la nature pluridisciplinaire des tâches permettra de former 17 doctorants et 417 mois de chercheurs postdoctoraux dans des domaines de recherche émergents au carrefour de la photo-, électro-, chimio- et biocatalyse, de la science des matériaux, des matériaux moléculaires et de l’architecture des dispositifs électrochimiques et photochimiques. 

Budget de 7,369M€

Le consortium

 LEM, IRIG, LCBM, LPCV, DRF, IRIG, DIESE, CBM, BEE, IFPEN, CEA-NIMBE, CEA-DRT, LITEN, DTNM, STDC, LVMEINES, LCPB, IPVF, IRCELyon, D’ALEMBERT, LCC, BIP, DCM, INM, ICPEED, ICCF, INL, ICMMO, IC2MP, PERSEE, LPCNO, GENOSCOPE.

Coordination