Réduire les NOx à température ambiante : un tournant dans la qualité de l’air

Les oxydes d’azote ou NOx regroupent le monoxyde (NO) et le dioxyde (NO₂) d’azote et sont parmi les principaux polluants de l’air. Ils sont émis lors d’une combustion avec flamme (moteurs thermiques, usines électriques, chauffages individuels…) et par certaines activités industrielles (fonderies, ateliers) ou agricoles (stockage de fertilisants azotés). Ils sont toxiques, nuisent à la préservation des écosystèmes et conduisent à la formation de pluies acides. Au cours des dernières décennies, de nombreux catalyseurs et procédés de réduction des NOx ont donc été mis au point. Cependant, ils fonctionnent tous à haute température et nécessitent des matériaux rares ou coûteux et des infrastructures complexes et énergivores.

Afin de contourner ces difficultés, des scientifiques du Laboratoire de catalyse et spectrochimie (ENSICAEN/UNICAEN/CNRS) et de l’Institut des matériaux poreux de Paris (CNRS/ENS Paris/ESPCI Paris/PSL Université), en collaboration avec des chercheurs coréens (KRICT) et japonais (Nagoya Institute of Technology), ont élaboré des matériaux poreux de type MOFs (Metal-Organic Frameworks). Ces nouveaux matériaux imitent le fonctionnement des enzymes pour dissocier et réduire les oxydes d’azote en diazote et dioxygène à température ambiante et sans ajout d’aucun autre réactif. Ces MOFs, à base de clusters de fer, sont biocompatibles et synthétisables en conditions vertes à pression ambiante, selon des procédés facilement industrialisables.

Ces nouveaux catalyseurs pourraient facilement être utilisés en complément de procédés existants de l’industrie pour en améliorer les performances. Bien plus, ils devraient permettre de purifier l’air ambiant des bâtiments qui, parfois, contient des concentrations assez importantes de NOx. C’est le cas notamment des locaux confinés, des ateliers et cuisines, des habitations situées à proximité d’axes routiers très fréquentés, des parkings souterrains, tunnels, etc. Ces nouveaux matériaux, décrits dans la revue Advanced Materials, pourraient bien donner un nouveau souffle à l’air ambiant.

Rédacteur: AVR