Le nouveau plastique «spongieux» pourrait faciliter la transition vers une énergie plus propre

Le nouveau matériau ressemblant à une éponge pourrait faciliter la transition vers l'hydrogène (graphique courtoisie de l'American Chemical Society)

Un plastique semblable à une éponge, développé à l'Université de Liverpool, qui absorbe le dioxyde de carbone (CO2) des gaz à effet de serre, pourrait faciliter la transition des combustibles fossiles polluants vers de nouvelles sources d'énergie.

Le matériau est conçu pour être intégré à l'avenir dans les cheminées des centrales électriques dans le cadre d'une technologie émergente appelée «cycle combiné de gazéification intégrée (IGCC)», qui peut convertir les combustibles fossiles en gaz hydrogène. L'hydrogène est très prometteur pour l'utilisation dans les voitures à pile à combustible et la production d'électricité, car il ne produit presque aucune pollution.

Le chimiste, le professeur Andy Cooper, a dirigé le développement du matériau, qui fonctionne par un processus d '«adsorption».

«Le point clé est que ce nouveau polymère plastique est stable, bon marché et qu'il adsorbe extrêmement bien le CO2. Il est orienté vers la fonction dans un environnement réel ", a commenté Cooper.

"Dans un paysage futur où la technologie des piles à combustible est utilisée, cet adsorbant pourrait fonctionner vers une technologie à zéro émission."

L'IGCC est une technologie de transition destinée à relancer l'économie de l'hydrogène, ou la transition vers l'hydrogène, tout en utilisant l'infrastructure existante de combustibles fossiles. Mais le procédé IGCC produit un mélange d'hydrogène et de gaz CO2, qui doit être séparé.

Le professeur Cooper affirme que l'éponge fonctionne mieux sous les hautes pressions intrinsèques au procédé IGCC: «Tout comme une éponge de cuisine gonfle lorsqu'elle prend de l'eau, l'adsorbant gonfle légèrement lorsqu'il absorbe du CO2 dans les minuscules espaces entre ses molécules.

"Lorsque la pression diminue, l'adsorbant se dégonfle et libère le CO2, qui peut être collecté pour le stockage ou, éventuellement, converti en composés de carbone utiles."

Le matériau est une poudre brune semblable à du sable fabriquée en reliant plusieurs molécules à base de carbone dans un réseau. Il a été inspiré par le polystyrène, qui peut adsorber de petites quantités de CO2 par la même action de gonflement.

Un avantage de l'utilisation de tels polymères est qu'ils ont tendance à être stables. Le matériau peut même résister à l'ébullition dans l'acide, prouvant qu'il devrait tolérer les conditions difficiles dans les centrales électriques où les adsorbants de CO2 sont nécessaires.

Un autre avantage du nouvel adsorbant est sa capacité à absorber le CO2 sans prendre de la vapeur d'eau, ce qui peut obstruer d'autres matériaux et les rendre moins efficaces. Son faible coût rend également le polymère spongieux attrayant.

"Comparé à beaucoup d'autres adsorbants, ils sont relativement bon marché", a déclaré le professeur Cooper. "Principalement parce que les molécules de carbone utilisées pour les fabriquer sont peu coûteuses. En principe, ils sont également très réutilisables et ont une longue durée de vie car ils sont robustes. "

La recherche a été présentée à la 248e réunion nationale et exposition de l'American Chemical Society et a été financée par le Conseil de recherche en ingénierie et sciences physiques et E.ON Energy. Le projet a également impliqué des collaborateurs de l'Université de Nottingham et de l'Imperial College de Londres.

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