Engrenages de moteur, propulseurs d'avion, compresseurs de réfrigérateur, éoliennes - la liste des machines industrielles importantes, matériel agricole, navires de transport, et les applications domestiques qui dépendent des lubrifiants peuvent être infinies. Ces substances lisses font littéralement tourner le monde, touchant presque toutes les facettes de la vie moderne et comprenant une industrie mondiale d'une valeur de plus de 60 milliards de dollars par an.

Et encore, aussi essentiels qu'ils soient à notre mode de vie, les lubrifiants laissent une lourde empreinte environnementale. Lubrifiants courants, huiles, les graisses et les émollients sont généralement constitués de minéraux, ou du pétrole, huiles de base—souvent jusqu'à 90 pour cent en poids. Ces huiles de base minérales sont très volatiles et ont tendance à s'épaissir rapidement, ce qui signifie que les lubrifiants doivent être remplacés souvent, générer des déchets.

Les huiles de base synthétiques sont essentielles pour des lubrifiants efficaces, en raison de leurs meilleures propriétés de lubrification, stabilité, et aptitude aux températures extrêmes par rapport à leurs homologues d'huiles à base minérale régulières, mais les produire avec des structures et des spécifications ajustables (c'est-à-dire personnalisables) peut être à la fois difficile et coûteux. Ce manque d'accordabilité crée un besoin de mélanger l'huile de base avec plusieurs additifs coûteux, augmenter l'empreinte environnementale des lubrifiants.

Maintenant, des chercheurs du Catalysis Center for Energy Innovation (CCEI) dirigé par l'Université du Delaware et des chercheurs de ses institutions partenaires s'efforcent de résoudre ces problèmes. Leurs résultats font état d'une stratégie pour créer efficacement des huiles de base lubrifiantes renouvelables à partir de biomasse non alimentaire, comme le bois, panic raide et autres durables, déchets organiques et acides gras, qui sont présents dans les huiles végétales usagées et les graisses animales.

Les recherches du groupe ont été publiées dans le dernier numéro de Avancées scientifiques , et une demande de brevet internationale a été déposée pour garantir les droits de propriété intellectuelle de leurs méthodes innovantes.

"C'est l'une des premières tentatives pour fabriquer des lubrifiants renouvelables à partir de matières premières abondantes, et d'une manière chimique très précise pour que l'architecture de ces grosses molécules soit composée, quelque chose d'irréalisable avec du pétrole brut, " dit Dion Vlachos, fondateur et directeur de CCEI et professeur Allan et Myra Ferguson de génie chimique et biomoléculaire. "Le produit est clairement un matériau performant aux propriétés ajustables, contrairement à tout sur le marché."

Basu Saha, directeur associé chez CCEI, indique que la catalyse est la clé de la synthèse de ces nouvelles huiles de base.

"Les catalyseurs sont utilisés pour accélérer les réactions chimiques et créer de nouveaux matériaux, " dit Saha. " Pour les lubrifiants, la catalyse permet aux chercheurs non seulement de synthétiser des huiles de base nouvelles et existantes structurellement similaires à partir de matières premières biosourcées, mais permet un contrôle étendu sur le poids des molécules, répartition des tailles, branchement et spécifications.

Les huiles de base produites conviennent à une large gamme d'applications existantes sans nécessiter de grandes quantités d'additifs dans la formulation du lubrifiant, dit Sibao Liu, chercheur postdoctoral à l'UD et l'un des co-auteurs de l'article.

"Nous avons fourni un nouveau, voie de réaction catalytique efficace et polyvalente pour la synthèse de lubrifiants renouvelables aux propriétés ajustables, " Liu ajoute. " Nous espérons que cela pourrait éventuellement déplacer le processus de fabrication de certains lubrifiants utilisés aujourd'hui et minimiser l'empreinte carbone environnementale, même s'il reste encore un long chemin à parcourir."