Une équipe de chercheurs de l'Université de Lille, CNRS, Centrale Lille, Université d'Artois, en France, et l'Université de Keele au Royaume-Uni a développé un moyen de produire de l'éthane à partir de méthane en utilisant une stratégie de bouclage photochimique. Dans leur article publié dans la revue Énergie naturelle , le groupe décrit leur processus. Fumiaki Amano de l'Université de Kitakyushu au Japon a publié un article de News &Views sur le travail effectué par l'équipe dans le même numéro de revue.

Au cours des dernières années, le méthane est devenu important pour la production de carburants et d'autres produits chimiques. Mais en raison de sa stabilité, la conversion du méthane en produits souhaités nécessite des températures élevées et entraîne une sélectivité inférieure à celle souhaitée. Développer un moyen d'effectuer de telles conversions sans avoir besoin d'une production de chaleur énergivore est un objectif des chimistes dans le domaine depuis plusieurs années. Des recherches antérieures ont suggéré que le couplage au méthane est une option intéressante en raison de la facilité avec laquelle il peut être déshydrogéné en éthylène. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont donné suite à ces suggestions, et ce faisant, ont développé un moyen de produire de l'éthane à partir de méthane qui surmonte les problèmes antérieurs.

Amano suggère que le facteur de succès utilisé par les chercheurs était centré sur le développement d'un matériau nanocomposite en trois parties, en ajoutant de l'acide phosphotungstique et des cations d'argent à un TiO traditionnel. 2 photocatalyseur. Le Ag–HPW/TiO résultant 2 les nanocomposites ont induit un couplage du méthane qui a entraîné la production d'éthane, ainsi que de petites quantités de propane et de CO 2 . Le résultat final a été un processus de bouclage en deux étapes basé sur des conversions photochimiques. Amano note que le processus a entraîné la réduction des cations d'argent en un métal, qui a été suivie par la réoxydation d'une espèce d'argent métallique en utilisant de l'oxygène qui a été irradié avec de la lumière ultraviolette. Il souligne également que le revêtement HPW qui a été utilisé sur les particules a été un facteur majeur d'amélioration de la sélectivité, et suggère que le cycle redox en boucle est similaire à certains égards aux réactions qui se produisent dans les batteries rechargeables.

Les tests ont montré que le processus avait une sélectivité de 90 pour cent sur une base de carbone et que son efficacité quantique était considérée comme élevée par rapport à d'autres systèmes photocatalyseurs.

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