Le dioxyde de carbone agit comme une couverture épaisse dans l'atmosphère terrestre. Il piège la chaleur et provoque le changement climatique mondial. Pendant des années, les scientifiques ont cherché des moyens de capturer ce gaz à effet de serre et de le transformer en quelque chose d'utile. Une méthode prometteuse est l'électroréduction du CO2. Cette technique utilise des courants électriques pour transformer la pollution carbonée en produits chimiques utiles, tels que l'éthanol, l'éthylène et le monoxyde de carbone.
Mais cette magie chimique ne peut pas se produire dans le vide. La réaction nécessite un milieu liquide spécifique, appelé électrolyte, pour fonctionner correctement. Le liquide idéal doit absorber d'énormes quantités de dioxyde de carbone et transporter le gaz rapidement. Il doit également résister à un stress électrique intense tout en guidant la création de produits chimiques spécifiques. Trouver ce liquide parfait est un défi monumental. Si les scientifiques essayaient de tester des millions de liquides potentiels dans un laboratoire standard, les expériences consommeraient des décennies d'efforts humains.
Une équipe de recherche de l'Université Stony Brook a trouvé un moyen de sauter l'attente. Le 19 juin 2026, ils ont révélé une nouvelle méthode computationnelle puissante. Le projet a été dirigé par le doctorant Kuldeepsinh Raj et le professeur Nav Nidhi Rajput. Rajput a une formation en science des matériaux computationnelle, ayant déjà travaillé sur des projets similaires au Laboratoire National Lawrence Berkeley. Ensemble, ils ont fusionné l'intelligence artificielle, la modélisation chimique et la physique moléculaire en un seul outil numérique.
Au lieu de manipuler des produits chimiques physiques, le programme informatique a analysé 1,3 million de candidats moléculaires. Le système a identifié avec succès six solvants liquides prometteurs qui n'avaient jamais été testés pour cette tâche spécifique. Le groupe se compose de cinq molécules d'éther cyclique et d'un composé à base de nitrile. Ces liquides nouvellement découverts excellent à absorber le dioxyde de carbone et à le déplacer rapidement dans l'espace de réaction. De plus, l'équipe a découvert les règles structurelles cachées qui rendent une molécule efficace, lesquelles dépendent entièrement de la façon dont ses atomes sont arrangés. Les résultats ont été détaillés dans la revue Cell Reports Physical Science.
L'Université Stony Brook est une institution de recherche publique majeure à New York. Dilip Gersappe, président du Département de Science des Matériaux et d'Ingénierie Chimique, a souligné l'importance de ce travail. "Cette percée capture la mission principale de notre département, combinant des méthodes computationnelles de pointe avec la science fondamentale pour relever les défis les plus urgents du monde", a déclaré Gersappe.
Plutôt que de cacher leurs méthodes, les chercheurs ont choisi de les partager. Ils ont placé tous leurs modèles et données sur une plateforme publique nommée COSMIC, qui signifie CO2 Solvent Materials Informatics Collection. Cette bibliothèque open-source invite la communauté scientifique mondiale à s'appuyer sur leur succès. Gersappe a expliqué que les chercheurs "ont ouvert une voie rapide pour la technologie d'utilisation du carbone, et, en rendant leurs modèles ouvertement disponibles via la base de données COSMIC, ils fournissent une plateforme collaborative pour les chercheurs en énergie propre du monde entier."
La découverte offre une nouvelle voie pour la technologie des énergies renouvelables. En combinant la vitesse de l'intelligence artificielle avec la précision de la chimie, les scientifiques apprennent à transformer un polluant mondial en carburants de demain.