Innovation en matière de nanotechnologie: il est désormais possible de produire de l'alcool à partir de l'air

Des chercheurs de l'Institut américain de physique ont inventé les dernières « nano-aiguilles » en graphène et en cuivre qui transforment le dioxyde de carbone en particules d'alcool éthylique grâce au potentiel énergétique du courant électrique. Ces données sont décrites dans la revue Chemistry Select.

« Notre découverte a été faite, pourrait-on dire, par hasard. Au tout début de notre voyage, nous nous étions fixés une tâche similaire, mais avions prévu de consacrer beaucoup plus d'efforts et de temps à sa mise en œuvre. Il s'est avéré que la transformation s'est produite pratiquement de manière autonome, sans notre participation active », a déclaré l'un des participants à l'expérience, un employé du laboratoire national d'Oak Ridge (Tennessee).

Il convient de noter qu'au cours de la dernière décennie, les scientifiques ont tenté à plusieurs reprises de transformer des composants atmosphériques en carburant et autres substances. Par exemple, cette année, au milieu de l'été, des physiciens de Chicago ont inventé une nanobatterie solaire spécifique qui utilise un flux d'énergie lumineuse pour décomposer moléculairement le dioxyde de carbone. Cela a permis de produire de l'hydrogène et du monoxyde de carbone pour la production finale de méthane, d'alcool éthylique et d'autres types de biocarburants.

Les experts travaillent sur ces processus depuis longtemps, essayant d'identifier les méthodes les plus optimales de décomposition du dioxyde de carbone, avec un ensemble minimum de produits de transformation auxiliaires (souvent inutiles ou même franchement inutiles).

Les nanotechnologues ont choisi le cuivre comme substance principale facilitant le processus, car ses propriétés s'intègrent parfaitement dans la réaction de réduction du dioxyde de carbone.

Le problème était que le cuivre, à la suite de la transformation, contribuait à la formation non pas d’un seul composant, mais de plusieurs, ce qui devenait un sérieux obstacle à l’application de cette découverte dans l’industrie.

Et pourtant, le problème a été résolu en utilisant en plus un autre matériau révolutionnaire ultra-résistant et ultra-énergivore: le graphène.

Après avoir donné une forme unique au graphène en feuille, les technologues y ont appliqué partiellement des nanoparticules de cuivre. Cela a permis de garantir que les molécules de dioxyde de carbone ne soient décomposées que dans certaines zones, à savoir à l'extrémité des « nano-aiguilles ».

Au cours de l’expérience, les chercheurs ont pu prendre le contrôle du processus et provoquer la conversion de 60 % du dioxyde de carbone en éthanol.

Jusqu'à présent, de nombreux détails de cette nanoréaction restent obscurs. Cependant, la technologie est déjà sur le point d'être utilisée pour la production industrielle d'alcool. De plus, cette nouvelle production sera plus rentable: grâce au coût relativement faible des catalyseurs, il est possible d'obtenir presque n'importe quelle quantité du produit final, l'alcool éthylique.

Selon les spécialistes, les résultats de cette étude pourraient également servir à accumuler de l'énergie supplémentaire, qui pourrait être concentrée dans des batteries solaires ou d'autres dispositifs de stockage. L'énergie ainsi obtenue pourrait ensuite servir de combustible biologique pour divers besoins domestiques et industriels.

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