La production d'hydrogène par énergie solaire est désormais une réalité grâce à ce nouveau procédé électrochimique

En particulier, créer de l'énergie propre peut être une tâche difficile qui, dans certains scénarios, réduit considérablement l'avantage de l'utiliser en premier lieu.

La production d'hydrogène par l'énergie solaire est un objectif des ingénieurs depuis des décennies, mais la tâche s'est avérée coûteuse et très difficile à réaliser, ce qui a amené la science à prendre du retard sur d'autres moyens de produire de l'énergie verte, comme l'énergie solaire et géothermique. choix.

Ce mois-ci marque un développement majeur dans cette recherche puisqu'une équipe d'ingénieurs basée dans l'UE a introduit un processus de recyclage électrochimique du plastique qui produit de l'hydrogène comme sous-produit propre. Voici ce que vous devez savoir

En particulier, créer de l'énergie propre peut être une tâche difficile qui, dans certains scénarios, réduit considérablement l'avantage de son utilisation en premier lieu. Les systèmes tels que les panneaux solaires et les parcs éoliens peuvent coûter très cher à installer, à surveiller et à entretenir. De plus, ils nécessitent beaucoup d’espace et s’appuient souvent sur des méthodes de fabrication plus anciennes qui ne sont pas écologiques à produire. Cette recherche vise à transformer ce paradigme, en gardant les méthodes et stratégies de production en phase avec l'objectif global de parvenir à une énergie propre.

Déchets plastiques

Les niveaux de déchets plastiques ont atteint des proportions historiques à l’échelle mondiale. Déjà en 2024, les analystes prévoient que 220 millions de tonnes de déchets plastiques seront produites. Malheureusement, seulement 10 % environ de ces déchets seront acheminés vers une usine de recyclage. Par conséquent, les 90 % de déchets restants se retrouvent dans les décharges, les cours d’eau et dans les rues de la ville.

Pourrait empirer

Selon les environnementalistes et les chercheurs, le dilemme des déchets plastiques ne fera que s'aggraver dans les années à venir. D'une part, chaque année améliore la capacité de production, ce qui entraîne davantage d'utilisation et de gaspillage.

Les dangers du plastique s'intensifient

Au fil du temps, le plastique se décompose en sous-produits nocifs qui peuvent entraîner des problèmes de santé comme le cancer et la résistance aux antibiotiques, en plus des impacts environnementaux évidents. De minuscules polluants plastiques ont été trouvés dans la chaîne alimentaire.

Notamment, une grande partie de ces déchets plastiques comprend du polystyrène, qui est le produit ciblé par les ingénieurs pour leur stratégie de recyclage du carbone qui les a conduits à la stratégie de production d'hydrogène à l'énergie solaire.

Le recyclage du carbone cherche à réduire les déchets

Il existe actuellement de nombreuses méthodes de recyclage différentes pour aider à réduire les déchets. L’un des plus célèbres et des plus efficaces est le recyclage du carbone. Cette stratégie consiste à décomposer les déchets et à les utiliser pour créer de nouveaux matériaux qui pourront ensuite être utilisés dans d'autres processus de fabrication.

L'objectif du recyclage du carbone est d'éliminer un jour les déchets en transformant les déchets plastiques inutiles et en leur donnant une nouvelle vie sous forme de matériau industriel en démarrage. Voici les types de recyclage du carbone les plus couramment utilisés aujourd'hui.

Dégradation électrochimique

La dégradation électrochimique utilise un mélange de certains produits chimiques et de charges électriques variables pour séparer et créer de nouvelles liaisons chimiques au sein des déchets plastiques. Cette méthode nécessite beaucoup d’électricité pour réussir à briser les liaisons chimiques et laisser des molécules plus petites et plus utiles.

Biodégradation

La biodégradation est une autre forme de recyclage du carbone qui a gagné en popularité ces dernières années. Cette méthode intègre des organismes vivants comme des champignons et des bactéries.  Ces micro-organismes se nourrissent de déchets plastiques au niveau moléculaire, ce qui libère des molécules de carbone et d'oxygène.

Cette approche a l’avantage de ne pas nécessiter des quantités massives d’électricité ou de produits chimiques dangereux. Cependant, cela peut être lent et il n'existe aucun moyen de déterminer pleinement combien de temps prendra le processus de dégradation, car les conditions environnementales et d'autres facteurs pourraient affecter les performances du micro-organisme.

Décomposition thermique

La décomposition thermique utilise la chaleur pour briser les liaisons moléculaires et libérer les molécules de carbone à l'aide d'un processus appelé pyrolyse. Cette méthode génère de la chaleur, de la vapeur et de l’électricité, qui peuvent être utilisées pour répondre aux exigences de fabrication. La décomposition thermique produit de faibles émissions, réduit les polluants atmosphériques et peut produire de la biohuile, des fibres de carbone et de nombreux autres produits précieux.

Étude sur l'hydrogène provenant des panneaux solaires

Ce mois-ci, une équipe d'ingénieurs de l'Institut de recherche Friedrich Wöhler pour la chimie durable à Göttingen a publié une étude dans la revue Angewandte Chemie, détaillant un nouveau processus électrochimique qui nécessite un minimum d'énergie et ne produit aucun sous-produit nocif.

La méthode repose sur un processus connu sous le nom d'électrocatalyse du fer, qui stimule les matériaux et facilite leur dégradation. L'étude examine spécifiquement l'utilisation d'une méthode électrocatalytique pour assurer une dégradation plus efficace des polystyrènes. Les ingénieurs ont réussi à prouver qu'il était possible de convertir des déchets plastiques en matériaux industriels tels que des produits benzoyle monomères, créant ainsi de l'hydrogène comme sous-produit.

Test

Les tests ont commencé avec des ingénieurs qui tentaient de convertir les déchets plastiques à l'échelle du gramme. Plus précisément, l’équipe a créé un complexe de porphyrine de fer qui pourrait alterner entre différentes étapes d’oxydation, améliorant ainsi le processus de dégradation du polystyrène.

Résultats

Les tests ont prouvé que les chercheurs pouvaient réussir à créer de l'hydrogène en utilisant cette méthode ainsi qu'une foule d'autres matériaux industriels utiles, tels que l'acide benzoïque, présent dans de nombreux conservateurs, et le benzaldéhyde. Notamment, ils n’avaient pas du tout pour objectif de produire de l’hydrogène mais plutôt de démontrer l’efficacité de leur méthode de recyclage du carbone à faible consommation d’énergie.

Avantages

Cette recherche apporte de nombreux avantages différents aux marchés. D’une part, le processus est entièrement à base de fer. Le fer n’est pas rare et on le trouve partout dans le monde. Cet ingrédient facilement disponible est facile à obtenir, peu coûteux et disponible en quantités massives.

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