La pollution de l’air est l’un des problèmes clés qui doit être surmonté afin de garantir un avenir plus durable à notre planète. C’est donc une excellente nouvelle qu’une équipe de scientifiques des Université d’Anvers et de Louvain ont conçu un processus qui peut à la fois atténuer la pollution atmosphérique et fournir une source d’énergie propre sous forme d’hydrogène. Cet appareil le fait en utilisant des nanomatériaux et la lumière du soleil.
Un longue recherche universitaire conjointe
Sammy Verbruggen, professeur d’ingénierie à la bioscience à l’Université d’Anvers travaillant avec deux équipes de chercheurs qui ont étudié séparément les deux processus depuis des années. À l’Université d’Anvers, les scientifiques avaient testé différentes façons de combiner l’énergie lumineuse avec les nanomatériaux pour purifier l’air. À l’Université de Louvain, une autre équipe avait travaillé sur une pile à combustible minuscule avec une membrane qui pourrait produire de l’hydrogène gazeux à partir de l’eau.
«Nous couplons ensemble les deux processus dans un seul appareil», a déclaré Verbruggen «Production d’hydrogène d’un côté et purification d’air de l’autre côté».
Maintenant, les deux équipes ont fusionné leur expertise pour créer ce nouvel appareil, qui pourrait purifier l’air pollué et produire de l’énergie en même temps.
Purificateur d’air et producteur d’énergie
Les nanomatériaux sont contenus dans la membrane du dispositif développé par l’équipe, où ils sont utilisés comme catalyseur dans ce processus. Auparavant, ce même type de membrane a été utilisé pour extraire l’hydrogène de l’eau, mais l’équipe a maintenant constaté qu’il est possible que ce matériau soit également utilisé pour l’extraire de l’air pollué. Et en plus, cette membrane est également plus efficace à cet égard. Pour le tester, l’équipe a fabriqué un petit prototype de l’appareil, qui mesure seulement quelques centimètres carrés, mais ils envisagent de l’étendre pour le rendre industriellement applicable.
A noter : Les composés organiques volatils (COV) sont de petites molécules produites par des produits chimiques dans des adhésifs, des rembourrages, des moquettes, des copieurs, des liquides de nettoyage et plus encore. En concentrations suffisantes, les COV peuvent provoquer de graves maux de tête, irritation des yeux, vertiges, nausées et crises d’asthme et peuvent conduire à une maladie appelée syndrome du bâtiment malade.
L’énergie pour le processus à exécuter provient de la lumière du soleil, et l’appareil qui le permet est décrit comme une « cellule photoélectrochimique sans phase à phase gazeuse« . Dans le processus, les protons sont libérés et filtrés à travers la membrane, en se rassemblant de l’autre côté. Là, un catalyseur en platine les convertit en hydrogène gazeux , selon les chercheurs. Pendant ce temps, l’air purifié sort à travers un second tube. Le dispositif est plus efficace lorsqu’il est appliqué à des polluants organiques dans un gaz porteur inerte, alors que si l’oxygène est présent, la cellule effectue moins efficacement, le processus, même si des photocourts importants sont encore générés, ce qui signifie qu’il peut être utilisé efficacement pour purifier l’air contaminé organique.
Pour l’instant, l’équipe n’a pas trouvé de solution d’ingénierie pour collecter et stocker le gaz. «C’est une autre étape dans le processus d’ingénierie, et qui devra être résolu par une recherche et un développement supplémentaires, conclut M. Verbruggen.»
Il faudra probablement beaucoup de temps avant que cet appareil ne soit prêt à être utilisé à l’échelle industrielle, mais il montre beaucoup de promesses. Si elles augmentent continuellement, la pollution de l’air pourrait devenir une source d’énergie propre au lieu d’être un puits d’énergie et un risque pour la santé.
