bruce Anane
Le sous-produit du graphène compense les coûts de production « flash » d’hydrogène, selon une étude de Rice
L’hydrogène est considéré comme une alternative prometteuse aux combustibles fossiles, mais les méthodes utilisées pour le produire génèrent trop de dioxyde de carbone ou sont trop coûteuses. Des chercheurs de l’Université Rice ont trouvé un moyen de récupérer l’hydrogène des déchets plastiques en utilisant une méthode à faibles émissions qui pourrait être rentabilisée.
« Dans ce travail, avons-nous transformé les déchets plastiques ? y compris les déchets plastiques mélangés qui n’ont pas besoin d’être triés par type ou lavés ? en hydrogène gazeux de haute performance et de grande valeur graphène« , a déclaré Kevin Wyss, ancien élève du doctorat de Rice et auteur principal de une étude Publié dans Matériel avancé. « Et si le graphène produit était vendu à seulement 5 % de la valeur marchande actuelle ? une vente à 95% de réduction ! ? de l’hydrogène propre pourrait être produit gratuitement.
En comparaison, l’hydrogène « vert ». ? produit à partir de sources d’énergie renouvelables diviser l’eau dans ses deux éléments constitutifs ? cela coûte environ 5 $ pour un peu plus de deux livres. Bien que moins chers, la plupart des près de 100 millions de tonnes d’hydrogène utilisées dans le monde en 2022 provenaient de combustibles fossiles, dont la production générait environ 12 tonnes de dioxyde de carbone par tonne d’hydrogène.
« La principale forme d’hydrogène utilisée aujourd’hui est l’hydrogène « gris », qui est produit à partir de l’hydrogène reformage de vapeur-méthaneune méthode qui génère beaucoup de dioxyde de carbone », a-t-il déclaré Visite de James, Rice’s TT et W.F. Chao, professeur de chimie et professeur de science des matériaux et de nano-ingénierie. « La demande d’hydrogène va probablement monter en flèche dans les décennies à venir, nous ne pouvons donc pas continuer à faire face comme nous l’avons fait jusqu’à présent si nous voulons sérieusement atteindre zéro émission nette d’ici 2050. »
Les chercheurs ont exposé des échantillons de déchets plastiques chauffage rapide Joule flash pendant environ quatre secondes, portant leur température à 3 100 degrés Kelvin. Le processus vaporise-t-il l’hydrogène contenu dans le plastique, laissant derrière lui le graphène ? un matériau extrêmement léger et résistant constitué d’une seule couche d’atomes de carbone.
« Lorsque nous avons découvert le chauffage flash Joule et l’avons appliqué recycler les déchets plastiques en graphène, nous avons observé la production et la sortie de nombreux gaz volatils du réacteur », a déclaré Wyss. « Nous nous demandions de quoi il s’agissait, soupçonnant un mélange de petits hydrocarbures et d’hydrogène, mais nous n’avions pas le matériel nécessaire pour étudier leur composition exacte. »
Grâce au financement du Corps des ingénieurs de l’armée américaine, le Laboratoire itinérant acquis le matériel nécessaire pour caractériser le contenu vaporisé.
« Nous le savons polyéthylène« , par exemple, est composé de 86% de carbone et de 14% d’hydrogène, et nous avons montré que nous pouvons récupérer jusqu’à 68% de cet hydrogène atomique sous forme de gaz avec une pureté de 94% », a-t-il déclaré. « Développer les méthodes et l’expertise nécessaires pour caractériser et quantifier tous les gaz, y compris l’hydrogène, produits par cette méthode a été pour moi un processus difficile mais enrichissant.
« Je suis heureux que les techniques que j’ai apprises et utilisées dans ce travail ? spécifiquement l’évaluation du cycle de vie ET chromatographie des gaz ? peut être appliqué à d’autres projets de notre groupe. J’espère que ces travaux permettront de produire de l’hydrogène propre à partir de déchets plastiques, résolvant éventuellement d’importants problèmes environnementaux tels que la pollution plastique et la production d’hydrogène à forte intensité de gaz à effet de serre via le reformage de vapeur-méthane.
Article original: Produire de l’hydrogène à partir de déchets plastiques pourrait être rentable
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