C'est la recherche qui a remporté la médaille d'or du CNRS, au mois d'octobre dernier. Le lauréat, Gérard Férey, un chimiste spécialisé dans la science des matériaux, a conçu avec son équipe des solides poreux hybrides capables de stocker des molécules thérapeutiques, de l'hydrogène, des catalyseurs, mais aussi du CO2. C'est d'ailleurs l'application la plus prometteuse de cette nouvelle classe de matériaux poreux synthétiques. Gérard Férey, qui dirige l'Institut Lavoisier de Versailles, a mis au point des matériaux qui conjuguent deux propriétés particulièrement intéressantes : leur squelette, constitué de molécules inorganiques ou hybrides, attire des composés spécifiques et les pores les retiennent par adsorption (les composés ne sont pas absorbés dans la matrice du matériau, mais restent à sa surface). De telles propriétés ont déjà été décrites et utilisées pour le stockage de nombreuses molécules dans les zéolithes, des matériaux poreux naturels. L'équipe de Gérard Ferey a poussé plus loin ses recherches, en utilisant la simulation numérique pour concevoir des matériaux dont la structure « colle » parfaitement aux molécules à capturer. Au total, plus de cent topologies poreuses nouvelles ont été identifiées. Parmi elles, le MIL-53, capable de stocker de l'hydrogène et commercialisé par BASF sous l'appellation Basolite, et le MIL-101, un matériau composé de téréphtalate et de chrome, dont les larges pores (35 mm) peuvent capter et piéger 400 fois son volume de CO2. Soit deux fois plus que les matériaux concurrents, le tout à température ambiante (25 °C). Un système qui pourrait permettre de stocker temporairement le CO2 avant de l'injecter dans le sous-sol, et pour un coût économique et énergétique réduit. C'est aussi l'objectif de « l'eau sèche », une nouvelle substance présentée en août pendant le 240e congrès de l'American Chemical Society. Cette poudre, mise au point dans les années 1960 pour fabriquer des « émulsions sèches » destinées à l'industrie cosmétique, est constituée à 95 % de gouttes d'eau piégées dans une matrice de silice. Mais, depuis quelques années, les chimistes s'intéressent à son potentiel pour d'autres applications. Parmi elles, le stockage des gaz, et notamment du CO2, étudié par des chercheurs de l'université de Liverpool. Selon leurs expériences, cette poudre pourrait piéger trois fois plus de CO2 que l'eau, à volume égal. Et ce gaz ne serait pas le seul à pouvoir être stocké en eau sèche. Les chercheurs examinent également les possibilités avec le méthane. Les équipes du MIT, quant à elles, se sont inspirées de phénomènes biologiques. Le principe est simple, il suffit d'imiter les animaux marins, qui fixent le CO2 sous forme de carbonate indispensable à l'élaboration de leur coquille. Mais l'imitation des processus biologiques par des voies synthétiques est généralement bien plus coûteuse en matières et en énergie. C'est pourquoi l'équipe du MIT, qui s'est inspiré de l'ormeau, s'est servie de levures génétiquement modifiées. Ces dernières sont désormais capables de synthétiser des enzymes combinant le CO2 avec des ions minéraux pour former des carbonates solides. Les avantages d'une telle méthode ? Il n'y a pas besoin de hautes températures, ni de produits chimiques. Et le produit final, le carbonate, est présent naturellement dans l'environnement. Les chercheurs envisagent même de l'utiliser dans des matériaux de construction. Quant aux ions minéraux nécessaires, ils pourraient être fournis par les résidus du dessalement de l'eau, affirme le MIT. Et faire d'une pierre deux coups.