Bien que les gouvernements, les universités et les organisations du monde entier insistent depuis de nombreuses années sur la crise de l'utilisation des combustibles fossiles, la demande est en constante augmentation. Maintenant, que l'offre diminue sérieusement, et les chercheurs se sont concentrés sur la recherche de carburants alternatifs plus propres et offrant un potentiel de production durable.

Hydrogène (H 2 ) est un candidat très intéressant en remplacement des combustibles fossiles car il peut être produit à partir d'eau (H2O) par hydrolyse, la séparation des molécules d'eau. Une autre voie durable est la synthèse de biodiesels, qui sont fabriqués à partir d'huiles végétales grâce à un processus de transformation appelé transestérification. Cependant, la synthèse du biodiesel produit des quantités excessives de glycérol (C 3 H 8 O 3 ); on estime que l'industrie du biodiesel en Europe produit à elle seule un excédent de 1,4 million de tonnes de glycérol, qui ne peuvent pas être vendus à d'autres industries. Si le glycérol pouvait être utilisé comme matière première pour obtenir des produits chimiques plus précieux, cela rendrait l'industrie du biodiesel plus rentable, encourageant ainsi les gouvernements et les entreprises à se détourner des combustibles fossiles.

Des chercheurs de Tokyo Tech et de Taiwan Tech ont récemment trouvé un moyen efficace d'utiliser à bon escient ce surplus de glycérol. Alors que les chercheurs ont exploré la conversion électrochimique du glycérol en d'autres composés organiques plus précieux tels que la dihydroxyacétone (DHA) pendant des années, les approches existantes nécessitent l'utilisation de métaux précieux, à savoir le platine, or et argent. Étant donné que l'utilisation de ces métaux représente 95 % du coût global de la conversion du glycérol en DHA, l'équipe de recherche s'est concentrée sur la recherche d'une alternative abordable.

Dans leur étude, ils ont trouvé que l'oxyde de cuivre (CuO), un matériel bon marché et abondant, pourrait être utilisé comme catalyseur pour convertir sélectivement le glycérol en DHA même dans des conditions de réaction douces. Pour que cela se produise, le pH (concentration d'ions hydrogène libres) dans la solution de la cellule électrochimique doit être à une valeur spécifique. Grâce aux techniques de microscopie, les chercheurs ont analysé la structure cristalline et la composition du catalyseur CuO et les ont adaptés pour le rendre stable tout en inspectant soigneusement les voies de conversion possibles du glycérol dans leur système en fonction du pH de la solution. Cela leur a permis de trouver des conditions de réaction appropriées qui ont favorisé la production de DHA. "Nous avons non seulement découvert une nouvelle, Catalyseur abondant sur terre pour la conversion de DHA à haute sélectivité, mais aussi démontrer la possibilité de donner de nouveaux, vie précieuse à un déchet de l'industrie du biodiesel, " a déclaré le professeur Tomohiro Hayashi, chercheur principal de Tokyo Tech.

En outre, le système électrochimique proposé dans cette étude produisait non seulement du DHA à partir de glycérol à une extrémité, mais aussi H2 d'autre part par fractionnement de l'eau. Cela signifie que cette approche pourrait être utilisée pour traiter simultanément deux problèmes actuels. « Les industries du biodiesel et de la production d'hydrogène pourraient bénéficier de notre système, vers un monde plus durable, " a expliqué le professeur Hayashi. Un diagramme des cycles énergétiques durables comprenant à la fois les industries du biodiesel et de l'hydrogène est présenté à la figure 1. En conclusion, il est crucial que nous continuions à essayer de résoudre le problème de la durabilité dans notre utilisation des carburants, et des études comme celle-ci nous rapprochent un peu plus d'un avenir plus vert.