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    Des chercheurs conçoivent un système basé sur la nanotechnologie qui peut transporter le méthane à une pression et à un coût inférieurs

    Des chercheurs du Laboratoire des matériaux avancés de l'Université d'Alicante ont créé une solution optimale, système de stockage de méthane à faible coût. L'équipe, dirigé par le professeur UA de chimie inorganique Joaquín Silvestre, a utilisé un matériau MOF (structure métal-organique hautement poreuse). Dans les pores de ce matériau, il est possible de créer les conditions nécessaires pour reproduire les structures de gaz sous la mer, où des millions de tonnes de gaz naturel sont stockées à l'intérieur de structures semblables à de la glace.

    Ce système offre une alternative pour le transport de gaz naturel et les véhicules fonctionnant au gaz naturel, comme les voitures particulières, bus et bateaux. Il est basé sur des cristaux de glace millimétriques qui stockent du gaz, c'est-à-dire le capturer et le garder stable.

    Le principal avantage de ces nanomatériaux, Silvestre explique, c'est qu'avec eux "la température peut être réduite à 2°C, et une pression à environ 60 bars." Pour liquéfier le gaz naturel et le transporter par bateau vers différents pays à partir de sa source, il doit être à -162°C et à haute pression. Autobus à essence comprimé, inversement, nécessitent une pression de 250 bars. Avec le système développé dans cette étude, ces deux obstacles peuvent être surmontés, car les conditions de pression et de température sont plus favorables.

    Cette trouvaille, publié dans le Journal de l'American Chemical Society , résultats du travail collaboratif entre des chercheurs de l'université du roi Abdallah d'Arabie saoudite (KAUST), Université Mohammed VI Polytechnique du Maroc, le laboratoire national d'Oak Ridge aux États-Unis et l'accélérateur de rayonnement synchrotron ALBA à Barcelone.

    Fond

    Les matériaux MOF ont été développés pour la première fois au milieu des années 1990. Jusque là, des résultats très prometteurs ont été obtenus dans des domaines aussi divers que le CO 2 Capturer, stockage de méthane, traitement de l'eau, capteurs ou biomédecine, entre autres.

    Plus récemment, des études menées par des chercheurs d'Arabie Saoudite ont permis de synthétiser de nouveaux matériaux MOF avec une capacité d'adsorption d'eau extrêmement élevée (jusqu'à 200 fois leur poids). "Ces matériaux hydrolytiquement stables ont été proposés comme des systèmes capables de capter l'eau de l'environnement dans les zones arides, par exemple pendant les nuits humides dans les zones côtières de la Méditerranée, qui se transforme ensuite en eau propre et liquide pouvant être bue dans la journée, » souligne Joaquín Silvestre.

    Dans ce sens, le chercheur de l'UA fait remarquer, « quand j'ai découvert que mes collègues d'Arabie saoudite et du Maroc avaient conçu des structures parfaites capables de stocker cette quantité d'eau dans leurs pores, Je leur ai demandé des échantillons. Ils m'ont envoyé deux types de matériel avec, respectivement, cavités très petites et légèrement plus grandes. Nous avons vérifié qu'avec le matériau ayant les plus petites cavités le méthane ne peut pas former le cristal, mais avec celui qui a de plus grandes cavités, c'est possible."

    Basé sur ceci, l'étude dirigée par UA a pu utiliser la grande quantité d'eau adsorbée dans les cavités de ces matériaux MOF pour créer des systèmes de stockage de méthane optimaux. Selon l'expert de l'UA, « en imitant la nature, ces matériaux MOF ont été utilisés comme nanoréacteurs pour favoriser la croissance de cristaux isolés d'hydrate de méthane, de telle sorte que chaque pore de la structure mère contienne un monocristal de gaz hydraté."

    Dans cette approche, la capacité de stockage de méthane de ces matériaux pourrait être augmentée de plus de 50 % par rapport au même système à sec. Plus important encore, la bande de pression de charge/décharge est très petite, ce qui signifie que le gaz peut être mis dans un récipient à une pression inférieure et libéré en abaissant cette pression.

    Avec cette réduction, en plus de sa stabilité à une température de 2°C facilement atteignable, les coûts sont moindres. Outre, le professeur UA ajoute que "de nos jours, les véhicules fonctionnant au gaz naturel nécessitent un compresseur très puissant et coûteux, que seules certaines stations-service peuvent se permettre. Cependant, en réduisant la pression à 60 bars, un compresseur domestique suffirait pour le stockage. Nous avons déjà du gaz naturel à la maison, pour que la voiture puisse être rechargée dans le garage, " il dit.


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