L'Université technique de Munich innove la production de fibre de carbone via algues halophiles captant le CO2

Des chercheurs de l'Université technique de Munich (TUM, Munich, Allemagne) développent un procédé utilisant des algues halophiles, prospérant en haute concentration de sel, pour capter le CO₂ atmosphérique et ensuite produire de la fibre de carbone.

Selon Thomas Brück, qui dirige le projet avec une équipe au Centre de Culture d'Algues de la TUM, le procédé convertit le CO₂ atmosphérique en biomasse, matériau organique source d'énergie renouvelable, puis en huile d'algue. L'huile est produite par une phase de déplétion en nutriments où l'azote est limité dans le milieu de culture, déclenchant l'accumulation de lipides.

« Nous hydrolysons ensuite l'huile d'algue pour séparer les acides gras libres du squelette glycérol », explique Brück. Les acides gras servent à générer biocarburants, chimiques pour lubrifiants ou thermoplastiques. Le résidu de glycérol est transformé en acrylonitrile, polymérisé pour donner du polyacrylonitrile (PAN), précurseur d'environ 90 % de la production actuelle de fibre de carbone.

Si le précurseur PAN peut être pyrolisé classiquement, la TUM a aussi développé un procédé de pyrolyse carbonisant les fibres PAN via des réflecteurs solaires paraboliques — miroirs solaires courbes — pour obtenir des fibres de carbone de manière neutre en CO₂.

« Nous faisons la pyrolyse dans des tubes de verre au foyer de ces miroirs », dit Brück. « On y génère jusqu'à 3 000 °C, avec une technologie sans émission et moins chère car utilisant la lumière solaire. »

Selon Brück, la fibre de carbone issue du PAN à base d'algues a la même composition chimique que les fibres carbone classiques actuelles et les mêmes propriétés physiques que celles issues de ressources pétrolières.

« Et comme nous pouvons combiner les thermoplastiques générés de la partie acide gras avec la fibre de carbone, nous pouvons maintenant faire des composites fibre de carbone imprimables en 3D », dit Brück. La TUM travaille aussi avec un partenaire pour développer des matériaux de construction CO₂ négatifs comme du granit renforcé composite fibre de carbone à partir de la fibre carbone algale.