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L'auteur est Matt Wilkinson et son article a été publié dans Chemistry World à l'adresse suivante :
http://www.rsc.org/c...ly/02070902.asp
Je vous en livre la traduction effectuée par mes soins.
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Bonne lecture !
Citation
L'urine changée en carburant hydrogène
02 Juillet 2009
Des chercheurs états-uniens ont développé une manière efficace de produire de l'hydrogène à partir de l'urine : une prouesse qui pourrait ne pas seulement alimenter les voitures du futur, mais serait aussi en mesure d'aider à nettoyer les eaux usées municipales.
L'usage de l'hydrogène pour alimenter les voitures est devenu un carburant de plus en plus intéressant pour le transport, du fait que la seule émission produite est l'eau, mais un obstacle majeur est le manque d'une source de carburant bon marché et renouvelable. Gerardine Botte, de l'Université de l'Ohio, a peut-être trouvé la réponse, en utilisant l'approche électrolytique pour produire l'hydrogène à partir de l'urine, le déchet le plus abondant sur Terre, ceci pour une fraction du coût que représente la production d'hydrogène à partir de l'eau.
Botte dit que l'idée lui est venue il y a plusieurs années lors d'une conférence sur les piles à combustible, où ils discutaient de la la façon de changer l'eau propre en énergie propre. « Je me demandais comment nous pourrions mieux faire ça », ajoute-t-elle, alors elle a commencé à considérer les flux de déchets organiques comme une meilleure source de molécules à partir de laquelle produire l'hydrogène.
Le constituant principal de l'urine est l'urée, qui comporte quatre atomes d'hydrogène par molécule et, chose importante, moins fortement liés que les atomes d'hydrogène dans les molécules d'eau. Botte a utilisé l'électrolyse pour casser les molécules, en développant une nouvelle électrode peu coûteuse à base de nickel pour oxyder l'urée de manière sélective et efficace. Pour casser la molécule, un voltage de 0,37V doit être appliqué à la pile : nettement moins que les 1,23V nécessaires avec l'eau.
« Au cours du processus électrochimique, l'urée est absorbée contre la surface de l'électrode en nickel, ce qui fait circuler les électrons nécessaires au cassage de la molécule », a déclaré Botte à Chemistry World. L'hydrogène pur est développé au niveau de la cathode, tandis que l'azote plus une trace d'oxygène et d'hydrogène sont collectés à l'anode. Bien que du dioxyde de carbone soit généré pendant la réaction, on n'en trouve pas dans les gaz collectés car il réagit avec l'hydroxyde de potassium dans la solution pour former du carbonate de potassium.
Le groupe a initialement testé son procédé avec de l'urine « synthétique » faite d'urée dissoute, mais a aussi montré que le procédé fonctionne tout aussi bien avec de la vraie urine humaine. « Cela nous a pris du temps d'obtenir l'autorisation de travailler avec de l'urine humaine, ce qui a retardé la publication de la recherche », dit Botte.
D'après Botte, les procédés actuellement disponibles pouvant extraire l'urine de l'eau sont chers et inefficaces. L'urée s'hydrolyse naturellement en ammoniac avant de générer graduellement des émissions d'ammoniac sous forme de gaz. Ces émissions conduisent à la formation de sulfate d'ammonium et de particules de nitrate dans l'air, ce qui cause toutes sortes de problèmes de santé incluant des bronchites chroniques, des attaques d'asthme et une mort précoce.
Le groupe poursuit actuellement des études de stabilité à long terme sur leur système d'électrolyse, ainsi que des expériences informatisées pour mieux comprendre les mécanismes à l'œuvre.
Botte croit que la technologie pourrait facilement être adaptée à plus grande échelle afin de générer l'hydrogène tout en nettoyant les effluents des usines de traitement des eaux usées. « Nous n'avons pas besoin de réinventer la roue puisqu'il y a déjà des électrolyseurs en usage pour différentes applications. » Elle croit que la seule chose qui entraverait le processus serait la présence d'une grande quantité de sel.
Bruce Logan, un expert dans la génération d'énergie à partir d'eaux usées et Directeur du Pennsylvania State University's H2E Center and Engineering Environmental Institute, a applaudi les efforts de Botte pour développer une façon plus énergétiquement efficace de produire de l'hydrogène que ne l'est la séparation de l'eau. Toutefois, il a averti que l'urée est très rapidement convertie en ammoniac par bactérie, ce qui pourrait limiter l'utilité de la technique.
Cependant, Logan sent que ce serait une bonne idée de commencer à mettre notre urine de côté, bien que ce ne soit pas pour l'hydrogène. « Vous devez vous rappeler du P (le phosphore) dans l'urine : globalement nous devons commencer à penser à la conservation du phosphore pour les fertilisants, parce que, tout comme le pétrole, un jour les gisements vont tous s'épuiser et nous avons besoin de commencer à construire un recyclage du phosphore dans notre infrastructure », dit-il.
Matt Wilkinson
Références :
B K Boggs, R L King et G G Botte, Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b905974a
02 Juillet 2009
Des chercheurs états-uniens ont développé une manière efficace de produire de l'hydrogène à partir de l'urine : une prouesse qui pourrait ne pas seulement alimenter les voitures du futur, mais serait aussi en mesure d'aider à nettoyer les eaux usées municipales.
L'usage de l'hydrogène pour alimenter les voitures est devenu un carburant de plus en plus intéressant pour le transport, du fait que la seule émission produite est l'eau, mais un obstacle majeur est le manque d'une source de carburant bon marché et renouvelable. Gerardine Botte, de l'Université de l'Ohio, a peut-être trouvé la réponse, en utilisant l'approche électrolytique pour produire l'hydrogène à partir de l'urine, le déchet le plus abondant sur Terre, ceci pour une fraction du coût que représente la production d'hydrogène à partir de l'eau.
Botte dit que l'idée lui est venue il y a plusieurs années lors d'une conférence sur les piles à combustible, où ils discutaient de la la façon de changer l'eau propre en énergie propre. « Je me demandais comment nous pourrions mieux faire ça », ajoute-t-elle, alors elle a commencé à considérer les flux de déchets organiques comme une meilleure source de molécules à partir de laquelle produire l'hydrogène.
Le constituant principal de l'urine est l'urée, qui comporte quatre atomes d'hydrogène par molécule et, chose importante, moins fortement liés que les atomes d'hydrogène dans les molécules d'eau. Botte a utilisé l'électrolyse pour casser les molécules, en développant une nouvelle électrode peu coûteuse à base de nickel pour oxyder l'urée de manière sélective et efficace. Pour casser la molécule, un voltage de 0,37V doit être appliqué à la pile : nettement moins que les 1,23V nécessaires avec l'eau.
L'électrolyse casse l'urée, libérant l'hydrogène
« Au cours du processus électrochimique, l'urée est absorbée contre la surface de l'électrode en nickel, ce qui fait circuler les électrons nécessaires au cassage de la molécule », a déclaré Botte à Chemistry World. L'hydrogène pur est développé au niveau de la cathode, tandis que l'azote plus une trace d'oxygène et d'hydrogène sont collectés à l'anode. Bien que du dioxyde de carbone soit généré pendant la réaction, on n'en trouve pas dans les gaz collectés car il réagit avec l'hydroxyde de potassium dans la solution pour former du carbonate de potassium.
Le groupe a initialement testé son procédé avec de l'urine « synthétique » faite d'urée dissoute, mais a aussi montré que le procédé fonctionne tout aussi bien avec de la vraie urine humaine. « Cela nous a pris du temps d'obtenir l'autorisation de travailler avec de l'urine humaine, ce qui a retardé la publication de la recherche », dit Botte.
D'après Botte, les procédés actuellement disponibles pouvant extraire l'urine de l'eau sont chers et inefficaces. L'urée s'hydrolyse naturellement en ammoniac avant de générer graduellement des émissions d'ammoniac sous forme de gaz. Ces émissions conduisent à la formation de sulfate d'ammonium et de particules de nitrate dans l'air, ce qui cause toutes sortes de problèmes de santé incluant des bronchites chroniques, des attaques d'asthme et une mort précoce.
Le groupe poursuit actuellement des études de stabilité à long terme sur leur système d'électrolyse, ainsi que des expériences informatisées pour mieux comprendre les mécanismes à l'œuvre.
Botte croit que la technologie pourrait facilement être adaptée à plus grande échelle afin de générer l'hydrogène tout en nettoyant les effluents des usines de traitement des eaux usées. « Nous n'avons pas besoin de réinventer la roue puisqu'il y a déjà des électrolyseurs en usage pour différentes applications. » Elle croit que la seule chose qui entraverait le processus serait la présence d'une grande quantité de sel.
Bruce Logan, un expert dans la génération d'énergie à partir d'eaux usées et Directeur du Pennsylvania State University's H2E Center and Engineering Environmental Institute, a applaudi les efforts de Botte pour développer une façon plus énergétiquement efficace de produire de l'hydrogène que ne l'est la séparation de l'eau. Toutefois, il a averti que l'urée est très rapidement convertie en ammoniac par bactérie, ce qui pourrait limiter l'utilité de la technique.
Cependant, Logan sent que ce serait une bonne idée de commencer à mettre notre urine de côté, bien que ce ne soit pas pour l'hydrogène. « Vous devez vous rappeler du P (le phosphore) dans l'urine : globalement nous devons commencer à penser à la conservation du phosphore pour les fertilisants, parce que, tout comme le pétrole, un jour les gisements vont tous s'épuiser et nous avons besoin de commencer à construire un recyclage du phosphore dans notre infrastructure », dit-il.
Matt Wilkinson
Références :
B K Boggs, R L King et G G Botte, Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b905974a
Après ça, vous verrez sans doute d'un autre œil votre petite commission !
Ci-dessous, quelques liens complémentaires en anglais :
- Le site du Russ College of Engineering and Technology (établissement rattaché à l'Université de l'Ohio) où Gerardine Botte travaille : http://www.ohio.edu/engineering/
- Sa page de profil sur ce même site : http://www.ohio.edu/...fm?person=botte
- Le site de l'Electrochemical Engineering Research Laboratory qu'elle a créé et qu'elle dirige : http://webche.ent.ohiou.edu/eerl/
- Sa page de profil plus détaillée sur ce même site, avec la liste de ses publications : http://webche.ent.oh...Pages/botte.htm
