Récemment, un capteur de CO₂ dissous in situ en eaux profondes de classe 6 000 mètres, développé par l'équipe de recherche de Geng Xuhui et Guan Yafeng à l'Institut de physique chimique de Dalian de l'Académie chinoise des sciences, a réalisé avec succès des essais en mer dans les zones de suintements froids de la mer de Chine méridionale. Le capteur a atteint une profondeur maximale de 4 377 mètres et, pour la première fois, a pu vérifier la cohérence des données avec des capteurs importés. Cette avancée marque l'entrée de la Chine au premier plan international de la surveillance du cycle du carbone en eaux profondes, apportant un soutien technologique crucial à la recherche mondiale sur les puits de carbone océaniques.
Avancées technologiques : résistance à haute pression, haute précision, étalonnage en temps réel
L'équipe a relevé des défis majeurs, tels qu'un module membranaire de séparation eau-gaz haute pression de 75 MPa, une sonde sphérique à long trajet optique et une technologie d'auto-zéro in situ, permettant au capteur de fonctionner de manière stable dans des environnements marins extrêmes tout en captant avec précision les anomalies de CO₂ dans les zones de suintement froid. Comparée aux analyses traditionnelles en laboratoire, cette technologie permet une surveillance continue in situ en temps réel, améliorant considérablement la rapidité et la précision des données.
Scénarios d'application : des suintements froids des grands fonds marins à la comptabilité mondiale du carbone
- Recherche sur le cycle du carbone océanique : le capteur peut être déployé sur des AUV (véhicules sous-marins autonomes), des planeurs et d'autres plateformes pour la surveillance à long terme du flux de CO₂ en haute mer, contribuant ainsi à clarifier les mécanismes des puits de carbone océaniques.
- Exploration des ressources et protection écologique : dans des écosystèmes particuliers comme les suintements froids et les sources hydrothermales, la surveillance combinée du CO₂ et du méthane fournit des données à l'appui du développement des hydrates de gaz et des évaluations écologiques.
- Gouvernance climatique et coopération internationale : les données peuvent être intégrées dans les réseaux mondiaux d'observation du carbone (par exemple, la base de données SOCAT de la NOAA), offrant ainsi un soutien scientifique aux objectifs de réduction des émissions de l'Accord de Paris.
Tendances de l'industrie : croissance du marché et intégration technologique
Le marché mondial des instruments de mesure du CO₂ dissous devrait croître à un TCAC de 4,3 %, pour atteindre 927 millions de dollars d'ici 2033. Parallèlement, les algorithmes d'IA et l'intégration de l'IoT favorisent les mises à niveau de l'intelligence des capteurs, notamment :
- Les capteurs optiques de CO₂ de Hamilton Company, dotés d'une conception sans électrolyte pour réduire les coûts de maintenance, sont déjà utilisés dans la surveillance biopharmaceutique en temps réel.
- La technologie DOC (Direct Ocean Carbon Capture), qui repose sur une détection de CO₂ de haute précision, est développée par des startups comme Captura (visant 1 000 tonnes d'élimination de carbone par an), nécessitant des données en temps réel sur le carbone de l'eau de mer.
Perspectives d'avenir
Face à la forte demande d'exploration des grands fonds marins et de technologies neutres en carbone, les capteurs développés indépendamment par la Chine sont appelés à jouer un rôle clé dans la recherche scientifique en eaux profondes et l'économie du carbone bleu. La prochaine étape consiste à miniaturiser et à réduire les coûts des capteurs pour des applications commerciales plus larges.
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Date de publication : 08/07/2025