Ce n’est pas magique. Juste de la chimie. Vraiment chimie complexe.
Nous parlons de frameworks métal-organiques. Ou MOF pour faire court. Ce ne sont pas n’importe quels produits chimiques. Ce sont des structures à base de carbone construites avec des amas d’atomes métalliques à l’intérieur. Considérez-le comme une cage. Le métal, ce sont les barres. Le reste de la molécule ? Le cadre.
Ces cages peuvent piéger d’autres composés. Ils réagissent avec eux, s’y accrochent. Comme une éponge absorbant un liquide mais à l’échelle moléculaire.
Pourquoi est-ce important ?
Prenez du dioxyde de carbone. Vous connaissez le CO2. C’est incolore. Inodore. Un gaz à effet de serre. Nous le produisons en respirant. Les animaux le font. Les voitures oui. Brûler du pétrole ou du gaz suffit. Les plantes tentent de le réparer via la photosynthèse, le transformant en oxygène. Mais il y en a trop maintenant. Cela fait de toute façon partie du changement climatique. Le changement à long terme des conditions météorologiques de la Terre causé par la combustion de combustibles fossiles ou l’abattage des forêts.
Les MOF veulent ce carbone.
“Ces atomes métalliques peuvent piéger d’autres composés.”
C’est ça l’astuce.
Avec quoi construisons-nous cela ?
Décomposons les parties.
Un atome est l’unité de base. Minuscule noyau de protons (charge positive) et de neutrons (neutre). Les électrons (négatifs) orbitent autour de lui comme un nuage flou.
Quand les atomes se collent les uns aux autres ? Molécule. Hydrogène + oxygène = eau. H2O. Deux hydrogènes. Un oxygène. Simple.
Ajoutez maintenant des frais.
Si un atome perd ou gagne des électrons, il devient un ion. Chargé électriquement. La charge électrique n’est qu’une propriété physique. Négatif ou positif. Si tous les électrons se détachent de leurs atomes, vous obtenez du plasma. Un gaz ionisé. Des trucs chauds.
Mais revenons aux MOF. Ils ont besoin d’un composant métallique.
Un métal conduit bien l’électricité. Ça brille. Réfléchissant. Malléable. Vous pouvez le remodeler avec de la chaleur sans qu’il ne se brise. Dans ces structures, les atomes métalliques agissent comme des ancres. Ils se regroupent. Ils attendent que le CO2 arrive.
Est-ce un nouveau concept ? Sorte de.
Le Prix Nobel est décerné aux personnes qui font avancer l’humanité. Nommé d’après Alfred Nobel. Il mourut en 1896 avec une tonne d’argent après avoir inventé la dynamite. Il a donné sa fortune en récompenses pour la physique, la chimie, la médecine, la littérature et la paix. Des chercheurs du MOF ? Ils pourraient bientôt faire la queue pour cette médaille de chimie.
Pourquoi ne pas simplement filtrer l’air ?
L’air est principalement constitué d’azote. Et l’oxygène.
L’oxygène représente environ 21 % de notre atmosphère. Tout ce qui respire en a besoin pour sa croissance et son métabolisme. Y compris vous. Y compris les microbes.
Nous pourrions éliminer le CO2 de cet air. Mais comment ?
Un filtre. Nom ou verbe. Il bloque les éléments en fonction de leur taille. Densité. Charge. La plupart des filtres capturent les grosses particules de poussière. Pas de minuscules molécules comme le dioxyde de carbone.
Sauf si ce filtre est poreux.
Poreux signifie qu’il a des pores. Des petits trous. Une éponge fonctionne de cette façon. Il aspire le liquide et le retient jusqu’à ce que vous l’expulsiez. Les MOF sont comme des éponges microscopiques conçues pour les gaz. Ils sont en 3D. Abréviation de tridimensionnel. Hauteur. Largeur. Longueur. Un volume complet, pas seulement une feuille plate.
Ils piègent certains gaz tout en laissant passer d’autres.
Sélectif. Précis.
Vue d’ensemble
Une culture n’est pas seulement un champ de maïs, de café ou de tomates. C’est une plante que les agriculteurs cultivent intentionnellement. Nourris. Récolté. Vendu. Nous nous nourrissons des récoltes. Les cultures respirent du CO2. Mais nous brûlons les carburants plus vite qu’ils ne peuvent les expirer.
Nous avons une fuite dans l’atmosphère. L’enveloppe de gaz entourant la Terre. L’atmosphère retient la chaleur grâce aux gaz à effet de serre comme le CO2.
Une partie de ce gaz est toxique. Capable de tuer des cellules ou des tissus. Bien que le CO2 ne soit pas strictement toxique aux niveaux actuels, il est dangereux dans son ensemble.
Le hasard n’a pas résolu ce problème. Il a fallu des chimistes.
La chimie étudie la composition, la structure et la façon dont les choses interagissent. Le domaine dans lequel vous étudiez une recette pour un composé et essayez ensuite de le produire en masse. Ou créez quelque chose d’entièrement nouveau.
Un produit chimique est une substance formée d’atomes se liant dans une proportion fixe. L’eau est un produit chimique. Le CO2 aussi. Le terme décrit également la réaction entre les composés. L’interaction.
Nous comprenons les pièces. Le noyau. Les électrons. Les obligations.
Ce dont nous avons besoin maintenant, c’est de la volonté. Déployer ces éponges à grande échelle. Pour les intégrer dans des épurateurs attachés aux usines. Ou peut-être même des tours qui aspirent simplement l’air du ciel.
Cela semble lent. Trop lent ?
La technologie existe. La science est solide.
Nous n’avons tout simplement pas suffisamment commencé.
