Avec des canettes de boissons pour écologiser l’hydrogène en mer

Si vous jetez une boule d’aluminium de la taille d’un caillou dans une tasse d’eau de mer filtrée, vous l’obtiendrez. Gaz hydrogène, qui monte et s'échappe du récipient en quelques minutes. Les ingénieurs du MIT optimiser cette simple réaction chimique comme moyen efficace et durable de produire hydrogène vert, avec ce qu'ils imaginent moteurs ou piles à combustible peut être alimenté à bord de navires de mer et de véhicules sous-marins.

Contenu

• Réaction chimique de l'aluminium et de l'eau
• Les ingénieurs du MIT optimisent l'efficacité
• Applications dans l'industrie maritime

Réaction chimique de l'aluminium et de l'eau

La réaction dans laquelle l'aluminium réagit avec l'eau pour produire de l'hydrogène gazeux est ce qu'on appelle hydrolyse. L'aluminium réagit avec l'eau dans certaines conditions pour produire de l'hydroxyde d'aluminium et de l'hydrogène. Le principe sur lequel repose cette réaction est une méthode intéressante et prometteuse pour produire de l’hydrogène, notamment pour les applications maritimes.

Les ingénieurs du MIT optimisent l'efficacité

L'équipe sur Massachusetts Institute of Technology (MIT) (MIT) a étudié les moyens d'améliorer l'efficacité de cette réaction. L’eau de mer en particulier contient de nombreux ions et impuretés qui peuvent influencer la réaction.

Bien que lentement mais sûrement, la réaction entre l'aluminium et l'eau de mer a produit avec succès Gaz hydrogène. Cependant, la production d’hydrogène avec l’aluminium est confrontée au défi suivant : l’aluminium forme une couche d’oxyde protectrice lorsqu’il entre en contact avec l’oxygène, ce qui l’empêche de réagir avec l’eau.

Pour que la réaction se déroule de manière uniforme et efficace, cette couche protectrice d’oxyde sur l’aluminium a dû être retirée. Cela peut inclure des alliages spéciaux, des revêtements ou catalyseurs être utilisé.

L'aluminium a ensuite été fabriqué avec un alliage métaux rares prétraité. Ceux-ci amènent l’aluminium sous sa forme pure afin qu’il puisse réagir avec l’eau de mer et produire de l’hydrogène. 

Alliage gallium-indium

Des expériences antérieures de l'équipe du MIT avec de l'eau douce ont déjà montré que l'ajout d'un Alliage gallium-indium supprime cette couche et permet la réaction. Une pastille d'aluminium prétraitée était capable de produire 400 ml d'hydrogène en cinq minutes. Cependant, l’utilisation de plus grandes quantités de cet alliage rare et coûteux reste un obstacle à la mise à l’échelle de la méthode.

L'équipe du MIT a ensuite découvert qu'elle pouvait créer le coûteux alliage gallium-indium en utilisant le Ions sel récupéré dans l'eau de mer. Les ions sel attirent l’alliage et peuvent donc être réutilisés dans un cycle durable pour produire davantage d’hydrogène. Cependant, si les ions protègent le gallium-indium, ils retardent la réaction de l'aluminium avec l'eau.

Afin d’augmenter la vitesse de réaction dans l’eau de mer, les chercheurs ont expérimenté différents ingrédients. Ils ont découvert que Marc de café la réaction s’est accélérée. Des recherches plus approfondies ont conduit à la découverte que l'imidazole, un composant de la caféine, favorise la réaction de l'aluminium tout en maintenant la protection ionique du gallium-indium. Ainsi, les chercheurs ont non seulement récupéré le gallium-indium, mais ont également obtenu une réaction rapide et efficace.

Applications dans l'industrie maritime

"L'utilisation de l'aluminium pour produire de l'hydrogène est particulièrement intéressante pour les applications maritimes telles que les bateaux ou les véhicules sous-marins, car vous n'aurez pas à transporter d'eau de mer avec vous - elle est facilement disponible", explique le responsable de l'étude. Aly Kombargi, étudiant diplômé au Département de génie mécanique du MIT. « Nous n’avons pas non plus besoin de transporter un réservoir d’hydrogène avec nous. Au lieu de cela, nous transporterions l’aluminium comme « carburant » et ajouterions simplement de l’eau pour créer l’hydrogène dont nous avons besoin.

Dans des systèmes fermés en haute mer, cette méthode de production d'hydrogène pourrait être utilisée pour... L'approvisionnement en énergie être particulièrement utile car il ne dégage pas d’émissions nocives et l’hydrogène nécessaire peut être produit sur place.

Aspects de durabilité

L’aluminium étant relativement facilement disponible, cette méthode offre une alternative durable combustibles fossiles. De plus, l’aluminium utilisé pourrait provenir de matériaux recyclés, ce qui améliore encore le bilan environnemental.

La recherche au MIT a franchi une étape prometteuse vers des solutions énergétiques durables. Les travaux se poursuivent pour commercialiser cette technologie et permettre son application à grande échelle.

Vous pourriez aussi être intéressé par...

Hydrogène vert | En hausse en Allemagne

Il y a du mouvement dans la stratégie allemande en matière d’hydrogène. Ce qu'on appelle le vert...