Récemment, un capteur de CO₂ dissous in situ de classe 6 000 mètres de profondeur, développé par l’équipe de recherche de Geng Xuhui et Guan Yafeng à l’Institut de physique chimique de Dalian (Académie chinoise des sciences), a été testé avec succès dans les zones de suintement froid de la mer de Chine méridionale. Le capteur a atteint une profondeur maximale de 4 377 mètres et, pour la première fois, ses données ont été validées par des capteurs importés. Cette avancée majeure place la Chine à l’avant-garde internationale de la surveillance du cycle du carbone en eaux profondes et apporte un soutien technologique crucial à la recherche sur les puits de carbone océaniques à l’échelle mondiale.
Avancées technologiques : résistance à la haute pression, haute précision, étalonnage en temps réel
L'équipe a surmonté des défis majeurs, tels qu'un module de membrane de séparation eau-gaz haute pression de 75 MPa, une sonde à sphère d'intégration à long trajet optique et une technologie d'auto-zéro in situ, permettant ainsi au capteur de fonctionner de manière stable dans les environnements extrêmes des grands fonds marins tout en détectant avec précision les anomalies de CO₂ dans les zones de suintement froid. Comparée aux analyses de laboratoire classiques, cette technologie permet une surveillance continue, en temps réel et in situ, améliorant considérablement la rapidité et la précision des données.
Scénarios d'application : des sources hydrothermales profondes aux bilans carbone mondiaux
- 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 eaux profondes, contribuant à clarifier les mécanismes de 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 aux réseaux mondiaux d’observation du carbone (par exemple, la base de données SOCAT de la NOAA), offrant ainsi un appui scientifique aux objectifs de réduction des émissions de l’Accord de Paris.
Tendances du secteur : 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 stimulent les améliorations 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 en temps réel des produits biopharmaceutiques.
- La technologie DOC (Direct Ocean Carbon Capture), qui repose sur une détection de CO₂ de haute précision, est développée par des start-ups comme Captura (visant à éliminer 1 000 tonnes de carbone par an), nécessitant des données en temps réel sur le carbone de l'eau de mer.
Perspectives d'avenir
Face à la demande croissante en matière 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 bleue du carbone. La prochaine étape consiste à miniaturiser et à réduire le coût de ces capteurs afin d'élargir leurs applications commerciales.
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Date de publication : 8 juillet 2025