Des chercheurs de l'Université technique de Munich explorent l'utilisation d'algues pour fabriquer de la fibre de carbone

Origine | Université technique de Munich

Des chercheurs de l'Université technique de Munich (TUM, Munich, Allemagne) ont travaillé au développement d'un procédé qui utilise des algues halophiles, des algues qui se développent dans des concentrations élevées de sel, pour éliminer le CO₂ de l'atmosphère et par la suite pour fabriquer de la fibre de carbone.

Selon Thomas Brück, qui dirige le projet avec une équipe du Centre de culture des algues de l'Université technique de Munich, le processus convertit le CO atmosphérique₂ en biomasse, matière organique utilisée comme source d'énergie renouvelable, et, dans une étape ultérieure, en huile d'algues. L'huile d'algue est produite par une phase d'épuisement des nutriments où l'azote est limité dans le milieu de culture, déclenchant l'accumulation de lipides.

« Nous hydrolysons ensuite l'huile d'algues afin de séparer les acides gras libres du squelette du glycérol », explique Brück. Les acides gras sont ensuite utilisés pour générer des biocarburants, des produits chimiques pour l'industrie des lubrifiants ou des thermoplastiques, précise-t-il. Le résidu de glycérol restant est transformé en acrylonitrile, qui est polymérisé pour donner du polyacrylonitrile (PAN), le précurseur d'environ 90 % de la production actuelle de fibres de carbone.

Alors que le précurseur PAN peut être pyrolysé par des moyens standard, TUM a également développé un procédé de pyrolyse qui carbonise les fibres PAN à l'aide de réflecteurs solaires paraboliques - des miroirs solaires incurvés - afin de produire des fibres de carbone dans un CO₂ manière neutre.

« Nous effectuons la pyrolyse dans des tubes de verre focalisés au centre de ces miroirs », explique Brück. « Là, vous pouvez réellement générer des températures jusqu'à 3 000 °C, et avec cette technologie, vous êtes totalement sans émission et aussi moins cher parce que vous utilisez la lumière du soleil. »

Selon Brück, la fibre de carbone créée à l'aide du PAN à base d'algues a la même composition chimique que les fibres de carbone classiques actuellement utilisées aujourd'hui et les mêmes propriétés physiques que les fibres de carbone provenant des ressources pétrolières.

« Et puisque nous pouvons combiner les thermoplastiques que nous générons à partir de la partie acide gras avec la fibre de carbone, nous pouvons désormais créer des composites en fibre de carbone imprimables en 3D », explique Brück. TUM travaille également actuellement avec un partenaire pour développer le CO₂ matériaux de construction négatifs tels que le granit renforcé de composite de fibre de carbone à partir de fibre de carbone à base d'algues.