Oubliez le laboratoire, substances qui peuvent résoudre les problèmes environnementaux en capturant le dioxyde de carbone, la décontamination de l'eau et le nettoyage des polluants peuvent être facilement créés dans une cuisine, une étude UNSW Sydney montre.

Dans un article publié aujourd'hui dans Communication Nature , Les ingénieurs chimistes de l'UNSW ont mis en lumière le monde mystérieux des métaux liquides et leur rôle de catalyseurs pour accélérer les processus chimiques en utilisant de faibles quantités d'énergie.

Le professeur Kourosh Kalantar-Zadeh de l'École de génie chimique de l'UNSW a déclaré que « quiconque avec un shaker et une table de cuisson à la maison dans sa cuisine peut fabriquer des catalyseurs pouvant être utilisés pour le CO 2 conversion, l'eau de nettoyage et d'autres polluants.

"Ils peuvent le faire en utilisant une combinaison de métaux liquides comme le gallium, indium, du bismuth et de l'étain dans des alliages pouvant fondre à moins de 300oC sur une table de cuisson ou dans un four."

Le professeur Kalantar-Zadeh et son collègue le Dr Jianbo Tang ont montré qu'en chauffant un alliage de bismuth et d'étain, le métal a fondu à un point beaucoup plus bas que si vous deviez chauffer chaque métal individuellement. Les substances qui se comportent ainsi sont dites eutectiques.

"Les alliages eutectiques sont les mélanges de métaux qui produisent le point de fusion le plus bas à une combinaison particulière, " dit le Dr Tang.

"Par exemple, si nous combinons le bismuth à 57 % et l'étain à 43 %, ils fondent à 139 °C. Mais par eux-mêmes, le bismuth et l'étain ont tous deux des points de fusion supérieurs à 200 oC. »

Le professeur Kalantar-Zadeh dit que le rapport de mélange spécifique des substances eutectiques produit le chaos naturel maximal au niveau nano, qui à son tour abaisse le point de fusion. Le processus peut également fonctionner dans l'autre sens. Les substances métalliques eutectiques déjà sous forme liquide peuvent se solidifier à une seule température inférieure au point de congélation habituel de chaque métal.

"Ce chaos maximal aide, quand on solidifie les métaux liquides, produire naturellement tant de défauts dans le matériau que l'activité « catalytique » est considérablement renforcée, " dit le professeur Kalantar-Zadeh.

Comment faire un catalyseur de métal liquide

Ingrédients :un alliage eutectique, l'eau

1. Prenez votre alliage métallique eutectique et placez-le dans une casserole à feu vif.
2. Quand le métal fond, versez-le soigneusement dans une bouteille d'eau et serrez le bouchon.
3. Agitez le métal liquide et l'eau ensemble pour produire des gouttelettes de métal liquide dans l'eau. Ce sera similaire à secouer l'huile et le vinaigre pour produire des gouttelettes d'huile dans le vinaigre.
4. Laissez les gouttelettes se solidifier en une poudre. Cela peut maintenant être utilisé comme catalyseur pour la conversion électrochimique du CO 2 .

Métaux liquides et environnement

Les alliages de métaux liquides peuvent être utilisés pour éliminer ou neutraliser les polluants dans l'environnement ainsi que pour capturer le carbone dans le CO 2 émissions. Étain, le gallium et le bismuth, lorsqu'ils sont sous forme liquide, peuvent être utilisés comme électrodes pour convertir le dioxyde de carbone en sous-produits utiles. Une autre application environnementale est qu'après avoir chauffé les métaux liquides pour fabriquer des oxydes, les substances peuvent également être utilisées pour absorber l'énergie de la lumière, ce qui leur permet de décomposer les contaminants dans l'eau.

Ce qui fait des métaux liquides une option intéressante pour résoudre les problèmes environnementaux, c'est le fait qu'ils peuvent être produits à moindre coût en utilisant une faible énergie et dans un environnement à faible technologie.

"Les métaux tels que l'étain et le bismuth sont accessibles à de nombreuses personnes dans le monde, " dit le professeur Kalantar-Zadeh.

« Les gens devraient simplement considérer avec quelle facilité, bon marché et avec si peu de besoin de technologie de pointe qu'ils peuvent être traités et transformés en matériaux utiles tels que des catalyseurs.

"En outre, jouer avec des métaux liquides est amusant. Alors que le métal liquide le plus connu, le mercure, est bien connu pour être dangereux, un métal liquide comme le gallium est totalement non toxique, et fusible à ou près de la température ambiante, où nous pouvons l'utiliser pour transformer un matériau en un autre à de très faibles énergies d'entrée. Les métaux liquides pourraient résoudre de nombreux problèmes auxquels nous, humains, sommes confrontés ces jours-ci."