Déchets CO2 pourrait être source de pouvoir

Déchets CO2 pourrait être source de pouvoir

Les scientifiques hollandais ont imaginé une nouvelle utilisation de tout le dioxyde de carbone qui s'écoule des cheminées des centrales électriques à combustible fossile: récoltez-le pour encore plus d'électricité.

Ils pourraient, disent-ils, pomper le dioxyde de carbone à travers l'eau ou d'autres liquides et produire un flux d'électrons et donc plus d'électricité. Les centrales électriques produisent chaque année 12 milliards de tonnes de dioxyde de carbone, car elles brûlent du charbon, du pétrole ou du gaz naturel; les centrales thermiques résidentielles et commerciales dégagent un autre 11 milliards de tonnes.

Cela suffirait, disent-ils, pour créer 1,750 térawattheures d'électricité supplémentaire par an: environ 400 fois la production du barrage Hoover aux États-Unis, et tout cela sans ajouter un souffle supplémentaire de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Ainsi, l'échappement d'un cycle de production d'électricité pourrait être utilisé immédiatement pour fournir un autre flux d'énergie au réseau.

Ils revendiquent dans une revue appelée Environmental Science and Technology Letters, qui est publiée par l'American Chemical Society, et la revendication repose sur une technique de 200-year-old mis au point par Sir Humphry Davy et Michael Faraday: électrolyse.

Récolter l'énergie des déchets

Derrière le raisonnement est une proposition simple, que chaque événement chimique implique un échange d'énergie. En solution, ce mouvement d'énergie implique des électrons et des ions qui migrent vers des électrodes cationiques ou anioniques. Dans un mélange de deux solutions différentes, le mélange final a un contenu énergétique inférieur à la somme des deux solutions originales: puisque l'énergie ne peut pas être créée ou détruite, il doit donc y avoir de l'énergie disponible pour l'exploitation.

Bert Hamelers de Wetsus, un centre d'excellence en eau aux Pays-Bas, et des collègues de l'université de Wageningen rapportent qu'ils utilisaient des électrodes poreuses et du dioxyde de carbone pour obtenir leur courant: le gaz réagissait avec l'eau pour produire de l'acide carbonique. dans l'électrolyte sont devenus des ions d'hydrogène positifs et des ions négatifs du bicarbonate HCO3. Lorsque le pH de la solution augmente, le bicarbonate devient un simple carbonate et plus la pression de CO2 est élevée, plus l'augmentation d'ions dans la solution est importante.

Dans leur expérience, ils ont découvert que, lorsqu'ils purgeaient leur électrolyte aqueux avec de l'air, et alternativement avec du CO2, entre leurs électrodes poreuses, un approvisionnement en électricité commençait à s'accumuler. Puisque l'air provenant des cheminées des centrales à combustible fossile contient jusqu'à 20% de CO2, même les émissions représentent un potentiel de plus de puissance.

Ils ont constaté qu'ils pourraient obtenir encore plus de puissance si au lieu d'une solution d'eau, ils utilisaient un électrolyte de monoéthanolamine. Dans les expériences, ceci a fourni une densité d'énergie de 4.5 mW un mètre carré.

L'ironie est que cette énergie électrique est déjà potentiellement disponible au sommet de la cheminée de la centrale, car lors de sa libération, une «solution» de gaz à effet de serre dans l'air se mélange immédiatement avec une solution différente dans l'air.

Bien sûr, personne n'a le moyen de récolter directement ce pouvoir, mais une expérience démodée avec des électrodes dans un laboratoire montre que d'énormes quantités de puissance potentielle sont perdues chaque jour, de manière inattendue.

Batteries au graphène

Cela nécessiterait d'énormes investissements - et beaucoup d'ingéniosité en ingénierie - pour transformer les émissions de gaz à effet de serre en plus d'électricité, mais cette recherche nous rappelle que les scientifiques partout dans le monde cherchent de nouvelles façons intelligentes d'alimenter la planète.

Dan Li, ingénieur en matériaux à l'Université Monash en Australie, rapporte dans la revue Science que lui et son équipe ont développé un supercapacitateur à base de graphène compact et rechargeable rapidement, mais pouvant durer aussi longtemps qu'un acide plombique conventionnel batterie.

Cela signifie qu'il pourrait être utilisé pour stocker de l'énergie renouvelable, alimenter des appareils électroniques portables ou conduire des véhicules électriques. Le graphène est un nouveau matériau miracle, une variante du graphite ou du carbone organisée en couches de seulement un atome d'épaisseur. «Nous en sommes presque au stade de la transition du laboratoire au développement commercial», explique Li.

Puissance de la lumière du soleil et de l'eau

Et dans le même journal, une équipe de l'Université du Colorado à Boulder aux États-Unis rapporte qu'ils ont une technique pour concentrer la lumière du soleil et l'utiliser pour décomposer l'eau en ses composants hydrogène et oxygène: des piles à combustible qui ont déjà commencé à alimenter les transports publics dans de nombreuses villes.

La technique de Boulder emploie une vaste gamme de miroirs concentrés sur un seul point pour chauffer un réacteur à oxyde métallique à 1,350 ° C et établir une chaîne d'événements à l'échelle atomique qui attrape les atomes d'oxygène de la vapeur, libérant les molécules d'hydrogène.

"Diviser l'eau avec la lumière du soleil est le Saint Graal d'une économie durable de l'hydrogène", déclare Alan Weimer, chef du groupe de recherche Boulder. Mais l'introduction commerciale pourrait être des années loin. "Avec le prix du gaz naturel si bas, il n'y a pas d'incitation à brûler de l'énergie propre." - Climate News Network