Les émissions de CO2 sont les principales causes du réchauffement climatique. Un premier enjeu sociétal consiste à réduire cette production par le développement de techniques moins polluantes (véhicules, chauffages, industries) ou par la substitution par des énergies alternatives (solaire, éolien). Les chercheurs du Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (CNRS/Université de Lorraine) dirigé par Laurent Falk, se concentrent aussi sur un autre objectif : concevoir les procédés de valorisation et de transformation, par voie chimique ou biologique, du CO2 produit par l’activité humaine en produits valorisables. Plusieurs axes de recherche sont portés par les équipes du LRGP :
- le captage, le traitement et le stockage du CO2 : à la sortie des cheminées des hauts fourneaux, par exemple, on récupère un mélange de gaz (CO2, azote) et de nombreuses particules de poussières. La première étape consiste donc au développement des technologies permettant d’extraire, purifier et stocker le CO2.
- la transformation du CO2 par la voie des procédés biotechnologiques : le CO2 peut être consommé par des microorganismes vivants (bactéries ou levures) pour produire par fermentation du méthane ou des produits d’intérêt (glucides, huiles et composés cellulosiques). Associé à des enzymes naturels ou synthétiques, ces composés pourront servir comme brique de base pour des molécules à haute valeur ajoutée, notamment pour l’industrie pharmaceutique (par exemple, l’acide succinique sert pour la synthèse de produits de stimulation de l’insuline).
- la transformation du CO2 par la voie des procédés thermochimiques, comme l'hydrogénation : le CO2 additionné d’hydrogène permet d’aboutir à une grande variété de composés tels que le méthane, le méthanol ou le dimethyléther. Ces composés peuvent ensuite être utilisés comme hydrocarbures synthétiques pour remplacer les carburants automobiles ou comme intermédiaires pour l’industrie chimique pour fabriquer des polycarbonates, utilisés comme matière plastique.