Il ne suffit pas de savoir capter l’énergie solaire pour en faire l’énergie du futur. Il faut pouvoir la stocker et la rendre disponible à volonté. Un groupe de chercheurs du MIT vient de trouver un nouveau principe de stockage efficace et peu coûteux avec un matériau basé sur des nanotubes de carbone. L’énergie stockée peut être libérée facilement sous forme de chaleur.
Même si le Japon étudie de plus en plus sérieusement le concept de station spatiale solaire, cela n’est sûrement pas la voie que pourra exploiter l’ensemble de l’humanité dans moins de cinquante ans pour exploiter massivement l’énergie du soleil. Les dispositifs permettant de capter l’énergie solaire seront sans doute de plus en plus performants mais comme le soleil ne brille pas partout ni en permanence, il faut trouver le moyen de stocker durablement et efficacement l’énergie solaire, par exemple sous forme d’hydrogène.
Il y a quelque temps, les chercheurs du MIT avaient trouvé une intéressante molécule qui changeait de forme sous l’action du rayonnement solaire. De cette manière, de l’énergie pouvait être stockée longtemps sans perte et il suffisait d’un catalyseur pour la libérer avec un dégagement de chaleur. La molécule était du diruthénium de fulvalène.
Malheureusement, le ruthénium est un élément rare et coûteux.
Une transition quantique
Identifié et isolé en 1844 par Karl Karlovich Klaus, un chimiste et naturaliste russe, il fait partie des métaux du groupe du platine (dits métaux de transition). Sa production mondiale n’est que de 12 tonnes par an. Autant dire que cette molécule n’avait pas d’avenir. Mais les travaux des chercheurs du MIT, utilisant la mécanique quantique, leur ont permis de comprendre ce qui rendait cette molécule efficace.
Cela les a aiguillés du côté des nanosciences et plus particulièrement des nanotubes de carbone. En fixant des molécules d’azobenzène, un composé chimique comprenant deux anneaux phényls liés par un double pont N=N, sur les nanotubes de carbone.
Le résultat a été spectaculaire. Non seulement le matériau obtenu est bien plus économe à fabriquer mais la densité de l’énergie stockée est dix mille fois plus grande ! Ce qui le rend comparable à ce que l’on sait faire avec des batteries au lithium. De nouveau, l’énergie du rayonnement solaire est stockée indéfiniment grâce à un changement de forme de la structure moléculaire. On peut ensuite la libérer sous forme de chaleur.
Il faut bien sûr associer à ce matériau des dispositifs capables de convertir l’énergie thermique sous forme d’énergie électrique. Toujours est-il que les chercheurs savent maintenant dans quelles directions chercher diverses molécules capables de jouer ce rôle de batterie thermochimique. Le processus de fabrication lui-même est basé sur la nanotechnologie.
Par Laurent Sacco, Futura-Sciences
Le 25 juillet 2011 à 11h28
http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/chimie-1/d/des-nanotubes-de-carbone-pour-stocker-la-chaleur-du-soleil_31582/#xtor=RSS-8
Même si le Japon étudie de plus en plus sérieusement le concept de station spatiale solaire, cela n’est sûrement pas la voie que pourra exploiter l’ensemble de l’humanité dans moins de cinquante ans pour exploiter massivement l’énergie du soleil. Les dispositifs permettant de capter l’énergie solaire seront sans doute de plus en plus performants mais comme le soleil ne brille pas partout ni en permanence, il faut trouver le moyen de stocker durablement et efficacement l’énergie solaire, par exemple sous forme d’hydrogène.
Il y a quelque temps, les chercheurs du MIT avaient trouvé une intéressante molécule qui changeait de forme sous l’action du rayonnement solaire. De cette manière, de l’énergie pouvait être stockée longtemps sans perte et il suffisait d’un catalyseur pour la libérer avec un dégagement de chaleur. La molécule était du diruthénium de fulvalène.
Malheureusement, le ruthénium est un élément rare et coûteux.
Une transition quantique
Identifié et isolé en 1844 par Karl Karlovich Klaus, un chimiste et naturaliste russe, il fait partie des métaux du groupe du platine (dits métaux de transition). Sa production mondiale n’est que de 12 tonnes par an. Autant dire que cette molécule n’avait pas d’avenir. Mais les travaux des chercheurs du MIT, utilisant la mécanique quantique, leur ont permis de comprendre ce qui rendait cette molécule efficace.
Cela les a aiguillés du côté des nanosciences et plus particulièrement des nanotubes de carbone. En fixant des molécules d’azobenzène, un composé chimique comprenant deux anneaux phényls liés par un double pont N=N, sur les nanotubes de carbone.
Le résultat a été spectaculaire. Non seulement le matériau obtenu est bien plus économe à fabriquer mais la densité de l’énergie stockée est dix mille fois plus grande ! Ce qui le rend comparable à ce que l’on sait faire avec des batteries au lithium. De nouveau, l’énergie du rayonnement solaire est stockée indéfiniment grâce à un changement de forme de la structure moléculaire. On peut ensuite la libérer sous forme de chaleur.
Il faut bien sûr associer à ce matériau des dispositifs capables de convertir l’énergie thermique sous forme d’énergie électrique. Toujours est-il que les chercheurs savent maintenant dans quelles directions chercher diverses molécules capables de jouer ce rôle de batterie thermochimique. Le processus de fabrication lui-même est basé sur la nanotechnologie.
Par Laurent Sacco, Futura-Sciences
Le 25 juillet 2011 à 11h28
http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/chimie-1/d/des-nanotubes-de-carbone-pour-stocker-la-chaleur-du-soleil_31582/#xtor=RSS-8
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire