Technologie de purification de l’air venue d’Oman

Un groupe d’ingénieurs diplômés du Higher College of Technology de Muscat (Oman) a développé une nouvelle technique permettant d’extraire directement le dioxyde de carbone (CO2) présent dans l’air et de le transformer en minéraux utiles et en carbone à nanoéchelle au moyen de procédés et de réactions chimiques.

L’équipe de recherche, dirigée par le Dr Muthana Abdulmajed Jamel, se compose des personnes suivantes : Buthaina Mohammed AL.Saidi, Zainab Salim AL.Hamdi, Basma Abdullah AL.Mawali et Sana Ameen AL.Ghafri. Leur invention devrait ouvrir la voie à une solution économique et non polluante générant des matières de valeur tout en luttant contre les changements environnementaux.

Ce dispositif de purification de l’air réduit le niveau élevé de dioxyde de carbone présent dans un espace clos, dans une pièce par exemple, ainsi que le nombre de particules toxiques en suspension dans l’air : virus, microbes et poussière. Il génère également une légère humidité, remplissant la pièce d’air propre et frais.

Le dispositif

Son fonctionnement

L’extraction du dioxyde de carbone est effectuée selon la méthode suivante :

• Remplir le conteneur en verre d’eau de mer et d’un mélange d’eau distillée et de sel.
• Mesurer la température de la pièce et le pH de l’eau à l’intérieur du dispositif.
• Mesurer ensuite le niveau de CO₂ dans la pièce à l’aide du capteur de CO₂ faisant partie du dispositif. Si le niveau de CO₂ est supérieur à 600 ppm (parties par million), la pompe à air se déclenche automatiquement et commence à pomper de l’air de la pièce pour l’amener dans les bouteilles situées à l’intérieur du conteneur.
• Le CO₂ présent dans l’air venant de la pièce réagit avec l’eau de mer et le sel et produit un acide carbonique.
• Mesurer le pH après la réaction pour confirmer la présence d’acide carbonique.
• Les bouteilles contiennent de la roche naturelle qui n’absorbe pas le CO₂ mais sert de matière de stockage et permet de réduire la taille des bulles à leur sortie. La réaction ayant lieu à la surface des bulles, il est important de réduire leur taille pour accélérer la réaction.
• L’air sortant du dispositif a une teneur en CO₂ par mètre beaucoup plus faible.

Comment ce dispositif ou cette méthode se distingue des innovations précédentes

Les recherches qui ont été effectuées sur les solutions brevetées précédemment (état de la technique) montrent que les technologies précédentes :

• n’ont pas résolu le problème de la production d’acide suite à la réaction chimique déclenchée lorsque le CO₂ entre en contact avec l’eau; il s’avère que l’acidification des masses d’eau qui en résulte est toxique pour la vie marine;
• nécessitent des apports d’énergie (générant, à leur tour, des émissions de CO₂) pour créer des conditions ambiantes spécifiques (ex : pression atmosphérique et température) et fonctionner de manière efficace;
• dissolvent le gaz CO₂ qui peut être réémis lorsque les conditions ambiantes changent.

Le capteur de CO₂ intégré se compose de deux parties : un élément portable et un module émetteur-récepteur sans fil HC-12, le second recevant le signal du premier. Le module HC-12 est relié à la pompe à air. Il se déclenche automatiquement dès que le niveau de CO₂ dépasse les 600 ppm et se coupe automatiquement lorsqu’il descend en dessous.

Dioxyde de carbone et écologie

Le CO₂ présent dans l’atmosphère est la principale source de carbone pour la vie sur Terre. Avant l’ère industrielle (depuis la fin du précambrien), les concentrations de CO₂ dans l’atmosphère étaient régulées par les organismes photosynthétiques et les phénomènes géologiques.

Les plantes, les algues et les cyanobactéries utilisent l’énergie de la lumière pour effectuer la photosynthèse des hydrates de carbone à partir de dioxyde de carbone et d’eau, l’oxygène produit étant considéré comme un déchet. La photosynthèse est impossible sans la lumière du soleil. Autrement dit, la nuit, quand les plantes produisent du dioxyde de carbone par la respiration cellulaire, le niveau de CO₂ augmente car il n’y a aucun moyen d’absorber le gaz ou de le convertir via la photosynthèse.

Cela signifie que la nuit, les zones d’habitation rurales et agricoles, en particulier celles entourées de végétation, enregistrent de fortes concentrations de CO₂. Le soir, la capacité des plantes à absorber du CO₂ via la photosynthèse diminue, tandis que le niveau de dioxyde de carbone produit par l’activité humaine augmente, ce qui a des effets négatifs sur les habitants : céphalées, insomnie, nausée, etc.

Le nouveau dispositif dont il est question ici aide à réduire la concentration de CO₂ dans ces zones et donc à améliorer la qualité de vie de leurs habitants. Le capteur intégré surveille les niveaux de CO₂ et s’assure que le dispositif (et le processus d’élimination du gaz) se déclenche automatiquement quand la concentration dépasse 600 ppm et se ferme quand elle descend en dessous, entraînant ainsi des économies d’énergie et une réduction des émissions.

Droits de propriété intellectuelle

Conscient de l’importance de préserver les résultats de recherche de son équipe scientifique, le Higher College of Technology de Mascate (Oman), a déposé une demande de brevet (OM/P/2018/002), au nom de l’équipe en juillet 2018, ainsi qu’une demande internationale (PCT/OM2019/050007) au titre du Traité de coopération en matière de brevets (PCT) en juillet 2019, intitulée :

“Dispositif et méthode de purification de l’air par absorption du CO₂ présent dans l’air”.

Il est important pour l’équipe de breveter son dispositif et de préserver son invention car c’est là-dessus qu’elle pourra construire son activité.

Les gaz à effet de serre, responsables du réchauffement de la planète, augmentant chaque année, il est très important de soutenir des idées et des évolutions technologiques qui contribuent à en atténuer les effets.