Je voudrais ici apporter un simple \u00e9clairage de ce qui pourrait \u00eatre une amorce de chimie du CO2 qui bien s\u00fbr pourra se d\u00e9cliner en de multiples proc\u00e9d\u00e9s plus ou moins pertinents.<\/p>\n
Mais tout d’abord quels sont les produits \u00e0 attendre de cette fili\u00e8re \u00e0 d\u00e9velopper. Pour cela il est utile d’aborder m\u00e9thodiquement cette chimie \u00e0 partir des \u00e9tapes de r\u00e9duction mono-\u00e9lectroniques successives de la forme la plus oxyd\u00e9e du Carbone qu’est le dioxyde de carbone pour aller vers la forme la plus r\u00e9duite: le M\u00e9thane (FIG.).<\/p>\n
La fourniture du premier \u00e9lectron, du troisi\u00e8me, du cinqui\u00e8me et du septi\u00e8me conduit dans ce sch\u00e9ma simple \u00e0 la formation d’une nouvelle esp\u00e8ce radicalaire qui spontan\u00e9ment se dim\u00e9rise. C’est la raison pour laquelle apparaissent successivement et de fa\u00e7on contre-intuitive l’acide oxalique, le glyoxal, l’\u00e9thyl\u00e8ne glycol et l’\u00e9thane dans les produits de r\u00e9duction. Pour les nombres pairs d’\u00e9lectrons apport\u00e9s au CO2 ce sont les formes monom\u00e8res que sont l’acide formique, le formald\u00e9hyde, le m\u00e9thanol et le m\u00e9thane qui sont stables.<\/p>\n Il est alors possible, fort de cette nomenclature, d’examiner produit par produit ce \u00e0 quoi la chimie raisonn\u00e9e du CO2 pourrait conduire.<\/p>\n 1- la forme oxyd\u00e9e : il ne faut tout d’abord pas oublier deux produits majeurs d\u00e9riv\u00e9s du CO2 que sont:<\/p>\n –le phosg\u00e8ne Cl-CO-Cl<\/strong><\/span> formidable interm\u00e9diaire majeur de synth\u00e8se de la chimie organique (isocyanates, polyur\u00e9thanes, polycarbonates,…) obtenu par r\u00e9action du monoxyde de carbone CO avec le chlore,<\/p>\n –l’ur\u00e9e NH2-CO-NH2<\/strong><\/span> engrais majeur et plus marginalement r\u00e9ducteur des NOx dans les gaz d’\u00e9chappement des v\u00e9hicules (AD-BLUE) qui est obtenu par la r\u00e9action de l’ammoniac sur le CO2. La production d’ur\u00e9e est le premier exemple de la chimie du CO2. C’est le japonais MHI qui est le N\u00b0 1 mondial dans la ma\u00eetrise de ce proc\u00e9d\u00e9 qui part du m\u00e9thane pour produire du CO2 et de l’hydrog\u00e8ne. Le CO2 est d’abord capt\u00e9 puis utilis\u00e9 dans la r\u00e9action avec l’ammoniac qui a \u00e9t\u00e9 synth\u00e9tis\u00e9 auparavant \u00e0 partir de l’hydrog\u00e8ne. C’est un mod\u00e8le \u00e0 suivre.<\/p>\n -le dioxyde de carbone est \u00e9galement utilis\u00e9 dans la synth\u00e8se d’une classe de solvants organiques en pleine expansion de types carbonate d’\u00e9thyl\u00e8ne<\/a> (EC) et autres produits substitu\u00e9s qui sont largement utilis\u00e9s dans la formulation des \u00e9lectrolytes des accumulateurs Li-Ion. Ce march\u00e9 annuel des \u00e9lectrolytes repr\u00e9sentait en 2010 dans 20 mille tonnes de m\u00e9langes complexes. Il atteindra en 2015, gr\u00e2ce au d\u00e9veloppement des v\u00e9hicules \u00e9lectriques, dans les 40 \u00e0 60 mille tonnes. Le japonais UBE et l’am\u00e9ricain Dow Chemical viennent d’annoncer la cr\u00e9ation d’une JV pour acc\u00e9l\u00e9rer la croissance des productions d’\u00e9lectrolytes constitu\u00e9s de solvants et de sels fluor\u00e9s anhydres. Cette JV sera progressivement d\u00e9velopp\u00e9e aux Etats-Unis, en Europe et en Chine affirme le Nikkei.<\/p>\n 2- l’acide oxalique<\/strong><\/span>: on peut imaginer un proc\u00e9d\u00e9 \u00e9lectrochimique ou chimique simple qui par une r\u00e9duction mono-\u00e9lectronique conduirait au radical anion CO2\u00b0–<\/sup><\/span><\/strong><\/span>, lequel en se dim\u00e9risant conduit \u00e0 l’anion oxalate. La principale utilisation de l’acide oxalique est tr\u00e8s actuelle puisqu’elle sert essentiellement en Chine \u00e0 r\u00e9cup\u00e9rer et s\u00e9parer les terres-rares apr\u00e8s ch\u00e9lation. Le march\u00e9 mondial de cet acide<\/a> est estim\u00e9 autour de 200 millions de tonnes. Le d\u00e9veloppement de l’utilisation des terres-rares et de leur extraction en dehors de Chine ouvre la voie \u00e0 un march\u00e9 pour ce produit.<\/p>\n 3-l’acide formique<\/strong><\/span> et son d\u00e9riv\u00e9 majeur le monoxyde de carbone<\/strong><\/span>:<\/p>\n Outre les \u00e9l\u00e9gants travaux d’Ishitani<\/a> tentant de r\u00e9duire le CO2 en monoxyde par des voies photochimiques inspir\u00e9es des r\u00e9actions enzymatiques naturelles, la chimie des m\u00e9langes naturels ou non de CO2 et de m\u00e9thane est s\u00fbrement une voie d’avenir majeure pour arriver au syngas et donc aux carburants liquides synth\u00e9tiques via les proc\u00e9d\u00e9s de type Fischer-Tropsch. Nous avons rendu-compte ici des remarquables travaux japonais<\/a> sur le sujet destin\u00e9s \u00e0 valoriser des gisements de gaz naturel tr\u00e8s riches en CO2 selon le sch\u00e9ma:<\/p>\n Le CO2 r\u00e9duit par le m\u00e9thane (r\u00e9action a) conduit \u00e0 un gaz de synth\u00e8se proche du gaz \u00e0 l’eau (r\u00e9action b). Il y a dans ces r\u00e9actions le sch\u00e9ma d’une future voie GTL tr\u00e8s rentable de synth\u00e8se des carburants liquides. Le CO2 peut provenir du gisement de gaz naturel soit \u00eatre volontairement rajout\u00e9 au gaz pour atteindre la composition de gaz de synth\u00e8se d\u00e9sir\u00e9e.<\/p>\n Dans un contexte \u00e0 venir o\u00f9 les carburants de synth\u00e8se constitueront une part significative des approvisionnements du march\u00e9 (10% \u00e0 20%), il faut imaginer des milliards de tonnes de CO2 impliqu\u00e9es dans ces synth\u00e8ses.<\/p>\n 4- le glyoxal:<\/strong><\/span> ce produit ne semble gu\u00e8re passionner les chimistes aujourd’hui.<\/p>\n 5- le formald\u00e9hyde:<\/strong><\/span> il est \u00e0 la base de nombreuses r\u00e9sines (ur\u00e9e-formol, m\u00e9lamines) et autres polyoxym\u00e9thyl\u00e8nes c’est un des grands interm\u00e9diaires de la chimie organique.<\/p>\n 6- l’\u00e9thyl\u00e8ne glycol<\/strong><\/span> et son d\u00e9riv\u00e9 l’oxyde d’\u00e9thyl\u00e8ne<\/strong><\/span> qui constitue un des grands interm\u00e9diares de la p\u00e9trochimie et plus largement de la chimie organique. La chimie du CO2 qui conduirait \u00e0 ces trois derniers produits pr\u00e9senterait un int\u00e9r\u00eat \u00e9conomique \u00e9vident.<\/p>\n 7- le m\u00e9thanol:<\/strong><\/span> c’est paradoxalement le produit qui fait le plus fantasmer les pr\u00e9visionnistes de l’\u00e9nergie alors qu’il faut tout de m\u00eame 6 \u00e9lectrons pour l’obtenir. Certains parlent m\u00eame d\u2019\u00c9conomie du M\u00e9thanol<\/a>…plus c’est gros plus \u00e7a impressionne. Tout cela est bien joli mais encore faudrait-il d\u00e9finir des proc\u00e9d\u00e9s de production rentables.<\/p>\n![\"CO2-chimie\"](\"http:\/\/blogs.thesocialmedia.com\/leblogenergie\/files\/2012\/07\/de-nombreux-champs-petroliers-demanderont-dimmenses-quantites-de-co2-pour-recuperer-la-ressource.html_.png\")
<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n