L'éthylène : Le réservoir d'hydrogène du futur ?

De nouvelles recherches des scientifiques du NIST (National Institute of Standards and Technology) et l'université de Bilkent en Turquie suggèrent que l'éthylène, cette molécule banale à la base des plastiques les plus communs, pourrait connaître une seconde jeunesse dans le domaine du stockage de l'hydrogène, le carburant que l'on espère être celui des transports du futur.


Les modèles mathématiques élaborés par l'équipe de chercheurs montrent que l'ajout d'atomes de titane aux extrémités opposées d'une molécule d'éthylène (quatre atomes d'hydrogène et deux atomes de carbone) devrait faire l'affaire. Cet ajout permet au système éthylène-titane ainsi formé d'absorber jusqu'à 10 molécules d'hydrogène soit 20 atomes. Les scientifiques pensent de plus que ce réservoir sera capable de libérer l'hydrogène ainsi stocké à l'aide d'une faible quantité de chaleur.

Les molécules absorbées d'hydrogène interviennent pour environ 14 pour cent du poids du complexe titane-éthylène. C'est un peu plus du double que le seuil minimum de 6,5 pour cent d'efficacité fixé pour le stockage de l'hydrogène dans un matériau solide. Bien que de nombreux obstacles subsistent encore, le stockage "solide" de l'hydrogène est préféré au stockage comprimé à l'état liquide ou gazeux, qui requiert des réservoirs de grande capacité.

"La réussite des futures technologies basées sur l'hydrogène et les cellules à combustible dépend de façon critique de la découverte de nouveaux matériaux capables de stocker de grandes quantités d'hydrogène aux conditions ambiantes", explique Taner Yildirim, un théoricien du NIST.

Yildirim et ses collaborateurs ont déjà étudié différentes voies de développement de ces matériaux. Leurs premières recherches s'étaient orientées sur plusieurs candidats, comme les nanotubes de carbone recouverts d'atomes de titane. Cependant, diverses difficultés avaient contrecarré leurs efforts de produire ces matériaux en laboratoire.

Les chercheurs prévoient que des réservoirs basés sur l'éthylène, enrichis avec du titane ou d'autres métaux de transition, s'avéreront plus faciles à synthétiser et que leur potentiel à stocker de grandes quantités d'hydrogène sera plus aisé à évaluer.

Source et illustration : NIST via Techno-Science