Amélioration de l’absorption de CO2 grâce à l’impression 3D en aluminium

De nos jours, on a notamment recours à l’impression 3D dans les domaines de l’architecture, du médical ou encore de la joaillerie. Cette technologie peut aussi permettre de réduire l’empreinte carbone des industriels qui sollicitent grandement les énergies fossiles, comme en témoigne une nouvelle innovations mise au point par un laboratoire américain.

L’Oak Ridge National Laboratory (ORNL) n’en est pas à son coup d’essai, loin s’en faut ! Le laboratoire étasunien, basé dans le Tennessee, s’est notamment distingué en présentant un sèche linge fonctionnant à ultrasons en 2017. Un an plus tard, il a été à l’origine du supercalculateur le plus puissant au monde (200 pétaflops), détrônant pour l’occasion un appareil chinois.

Ces dernières semaines, ses équipes se sont illustrées en élaborant un dispositif imprimé en 3D ayant la faculté d’absorber plus efficacement le dioxyde de carbone (CO2). Pour sa fabrication, les chercheurs du laboratoire national ont eu recours à l’aluminium, un matériau plébiscité pour sa résistance structurelle et sa conductivité thermique.

Les dispositifs conventionnels utilisés pour capter le CO2 font le plus souvent appel à un solvant, qui, lorsqu’il réagit au contact du gaz, donne lieu à une augmentation sensible de la température, limitant l’efficacité du processus d’absorption. Jusqu’à présent, les industriels ne parvenaient pas à développer une solution permettant de diminuer l’augmentation de la température. Grâce à l’impression 3D, les scientifiques de l’ORNL ont trouvé une réponse concrète. Ils ont réussi à créer des formes sophistiquées et à réaliser des canaux de refroidissement fonctionnels. 

Il s’agit en l’occurrence d’une innovation implémentée dans une colonne d’absorption de 2,06 m de haut et 20,3 cm de diamètre. Le taux d’absorption maximum s’est établi à 20%, un pourcentage bien supérieur à celui qui était obtenu initialement.

Le chercheur principal Xin Sun a clairement expliqué ce qu’apporte la technologie de la fabrication additive pour ce projet : “Avant la conception de notre dispositif imprimé en 3D, il était difficile de mettre au point  un concept d’échangeur de chaleur dans la colonne d’absorption du CO2 eu égard à la géométrie complexe des éléments de garnissage de la colonne. Avec l’impression 3D, l’échangeur de masse et l’échangeur de chaleur peuvent coexister dans un seul dispositif multifonctionnel et intensifié.”