Les scientifiques ont trouvé un nouveau processus chimique pour transformer un puant, gaz toxique en un combustible à combustion propre.

Le processus, détaillé récemment dans le journal de l'American Chemical Society ACS Génie Chimique Durable , transforme le sulfure d'hydrogène - plus communément appelé "gaz d'égout" - en carburant hydrogène. Le sulfure d'hydrogène est émis par les tas de fumier et les conduites d'égout et est un sous-produit clé des activités industrielles, notamment le raffinage du pétrole et du gaz, la production de papier et l'exploitation minière.

Le processus détaillé dans cette étude utilise relativement peu d'énergie et un matériau relativement bon marché, le sulfure de fer chimique avec une trace de molybdène comme additif.

En plus de sentir les œufs pourris, le sulfure d'hydrogène est hautement toxique, corroder les tuyaux et nuire à la santé des personnes qui le rencontrent.

« Le sulfure d'hydrogène est l'un des gaz les plus nocifs pour l'industrie et l'environnement, " dit Lang Qin, co-auteur de l'étude et associé de recherche en génie chimique et biomoléculaire à l'Ohio State University. "Et parce que le gaz est si nocif, un certain nombre de chercheurs veulent transformer le sulfure d'hydrogène en quelque chose qui n'est pas si nocif, de préférence précieux."

L'étude s'appuie sur des travaux antérieurs du même groupe de recherche utilisant un processus appelé bouclage chimique, qui consiste à ajouter des particules d'oxyde métallique dans des réacteurs à haute pression pour brûler des combustibles sans contact direct entre l'air et le combustible. L'équipe a d'abord utilisé le bouclage chimique du charbon et du gaz de schiste pour convertir les combustibles fossiles en électricité sans émettre de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Le processus initial utilisait de l'oxyde de fer pour décomposer les combustibles fossiles.

Les chercheurs ont ensuite appliqué le concept au sulfure d'hydrogène et ont inventé le procédé SULGEN, qui transforme le sulfure d'hydrogène en hydrogène. Les chercheurs ont découvert que le produit chimique pur, sulfure de fer, n'a pas bien fonctionné aux grandes échelles nécessaires à un usage industriel, dit Qin. L'équipe de recherche a essayé d'identifier d'autres produits chimiques peu coûteux qui pourraient catalyser cette transformation en plus grandes quantités. Cette étude montre que l'introduction d'une trace de molybdène dans le sulfure de fer pourrait être une option intéressante.

Ce matériel est relativement peu coûteux et facile à acquérir, ce qui en fait une option attrayante pour les opérations à plus grande échelle.

Transformer ce gaz toxique en carburant hydrogène crée une alternative au pétrole et au gaz, qui sont les principaux contributeurs au changement climatique, les chercheurs ont dit.

"Il est trop tôt pour dire si nos recherches peuvent remplacer l'une des technologies de production de carburant à l'hydrogène qui existent, " a déclaré Kalyani Jangam, auteur principal de l'étude et étudiant diplômé du Clean Energy Research Laboratory de l'Ohio State. "Mais ce que nous faisons, c'est ajuster ce processus de décomposition et en faire un produit précieux."

Pour cette étude la plus récente, les chercheurs ont découvert que le molybdène améliore la dégradation du sulfure d'hydrogène, en le divisant en deux parties :le carburant à hydrogène et le soufre.

Ce travail est au début du processus scientifique :les chercheurs ont montré que le processus fonctionnait en laboratoire; des tests au niveau industriel sont à venir.

« En gros, nous voulons résoudre le problème des gaz nocifs, et nous pensions que notre processus de bouclage chimique permettrait cela, " dit Qin. " Et ici, nous avons trouvé un moyen de le faire en laboratoire qui crée ce carburant hydrogène à valeur ajoutée."

L'auteur principal de cet article est Liang-Shih Fan, professeur de génie chimique et biomoléculaire à l'État de l'Ohio. Yu-Yen Chen, un ancien doctorant au laboratoire de Fan, a également contribué.