La formation de la magnésite : le minéral qui va nous débarrasser de l’excédent de CO2 dans l’atmosphère ?

Les émissions industrielles du CO2 ont nettement progressé depuis la révolution industrielle, avec aujourd’hui près de 36 gigatonnes par an à l’échelle mondiale. Ces émissions risquent d’augmenter dans les prochaines décennies à venir puisque des réserves fossiles sont encore disponibles, et la transition énergétique est un processus lent. La transformation et la valorisation du CO2 dans des molécules énergétiques (syngas, méthanol, méthane, etc.) ou non-énergétiques (carbonate solides or solutions (HCO3-)) apparaissent actuellement comme une option réelle pour diminuer les émissions industrielles du CO2. Le coût de captage, de transport ainsi qu’un faible rendement sont souvent des obstacles pour un passage à l’échelle industrielle.

Dans ce cadre, le projet FUNMIN vise à optimiser la transformation du CO2 en carbonates de magnésium, et en particulier de la magnésite, puisque ce minéral est le plus stable vis-à-vis de carbonates de Ca et/ou des carbonates de Mg hydratés. Malheureusement, la production de magnésite à basse température (T ambiante par exemple) est inactive et/ou inhibée par la formation de carbonates hydratées (nesquehonite, dypingite, etc.). Un fort état d’hydratation du Mg est considéré comme le principal obstacle physicochimique à soulever. Une fois le problème résolu, il est possible de déterminer les conditions et/ou agents chimiques qui accélèrent la production de magnésite à température ambiante.

Dans ce contexte, une étude récente réalisée à ISTerre et publiée dans « Journal of CO2 utilization ». Elle démontre que la magnésite peut être produite à température modérée (60 et 90°C) et à un temps raisonnable (15h à 90°C et 7 jours à 60°C en présence de EDTA). Des mesures en temps réel par spectroscopie Raman permettent une description détaillée du mécanisme de réaction dans un system tri-phasique solide-solution-gaz (voir Figure ci-dessous).

Figure. Suivi en temps réel de la formation de la magnésite à 90°C par carbonatation de la brucite.