Un pas de plus vers l鈥檜tilisation de l鈥檈au de mer comme source d鈥櫭﹏ergie z茅ro carbone
Des chercheurs de l鈥橴niversit茅 平特五不中 ont 茅labor茅 une technique qui pourrait servir 脿 la production de membranes robustes de haute performance capables d鈥檈xploiter une source d鈥櫭﹏ergie renouvelable abondante.
L鈥櫭﹏ergie bleue, ou 茅nergie osmotique, est produite naturellement lorsque deux solutions de salinit茅 diff茅rente se m茅langent 鈥� ph茅nom猫ne observable en d鈥檌nnombrables endroits partout dans le monde, l脿 o霉 l鈥檈au douce et l鈥檈au sal茅e se rencontrent.
Pour capter l鈥櫭﹏ergie bleue, on utilise des membranes semi-perm茅ables qui ne laissent passer qu鈥檜n seul 茅l茅ment d鈥檜ne solution saline : soit les mol茅cules d鈥檈au, soit les ions de sel dissous.
Une question de taille
Jusqu鈥櫭� pr茅sent, les grands projets de production d鈥櫭﹏ergie bleue, tels que la centrale de Statkraft, en Norv猫ge, se heurtent 脿 la faible efficacit茅 des membranes. En laboratoire, des chercheurs ont cr茅茅 des membranes 脿 partir de nanomat茅riaux exotiques tr猫s prometteurs du point de vue de la quantit茅 d鈥櫭﹏ergie qu鈥檌ls peuvent r茅cup茅rer par rapport 脿 leur taille. Toutefois, la transformation de ces mat茅riaux extr锚mement minces en composants suffisamment grands et r茅sistants pour une utilisation en situation r茅elle repr茅sente un d茅fi de taille.
Une 茅quipe de physiciens de l鈥橴niversit茅 平特五不中 a r茅cemment publi茅, dans Nano Letters, les r茅sultats de travaux portant sur une technique qui pourrait ouvrir la voie vers une solution 脿 ce probl猫me.
芦 Nous avons cherch茅 脿 rem茅dier au probl猫me de fragilit茅 m茅canique tout en exploitant la s茅lectivit茅 exceptionnelle de nanomat茅riaux en deux dimensions. Nous avons donc fabriqu茅 une membrane hybride compos茅e de monocouches de nitrure de bore hexagonal soutenues par des membranes de nitrure de silicium 禄, explique , auteure principale et chercheuse postdoctorale au D茅partement de physique de 平特五不中.
Un outil mis au point 脿 平特五不中 fait avancer la recherche
Pour obtenir la perm茅abilit茅 s茅lective voulue, Khadija Yazda et ses coll猫gues ont utilis茅 une technique de claquage contr么l茅 mise au point 脿 平特五不中, appel茅e tip-controlled local breakdown (TCLB)[ED1] , pour 芦 percer 禄 une multitude de trous microscopiques, ou nanopores, dans leur membrane. Au cours de pr茅c茅dentes recherches sur des prototypes exp茅rimentaux comportant un seul nanopore, l鈥櫭﹒uipe de 平特五不中 a r茅ussi 脿 tirer parti de la vitesse et de la pr茅cision de la technique TCLB pour pr茅parer et 茅tudier des membranes dot茅es de multiples nanopores organis茅s en configurations diverses (taille, nombre et espacement des pores).
芦 Nos exp茅riences sur les interactions pore-pore dans des matrices nanoporeuses montrent qu鈥檕n obtient les r茅sultats optimaux de s茅lectivit茅 et de densit茅 de puissance globale de la membrane avec un espacement des pores qui cr茅e un 茅quilibre entre la n茅cessit茅 d鈥檃voir une grande densit茅 de pores et celle de conserver une grande surface charg茅e (鈮� 500 nm) autour de chaque pore 禄, ajoute Khadija Yazda.
Les chercheurs, qui ont r茅ussi 脿 cr茅er une matrice de 20 pores sur 20 pores sur une membrane de 40 碌m虏, disent que la technique TCLB pourrait 锚tre utilis茅e pour produire des matrices beaucoup plus grandes.
芦 Naturellement, nous tenterons maintenant de pousser plus loin nos recherches afin que cette m茅thode puisse 锚tre utilis茅e dans des centrales de grande taille, mais aussi dans des microg茅n茅rateurs et des nanog茅n茅rateurs 禄, affirme l鈥檃uteure.
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尝'茅迟耻诲别 L鈥檃rticle 芦 禄, par Khadija Yazda et coll., a 茅t茅 publi茅 dans Nano Letters. DOI : Cette 茅tude a 茅t茅 financ茅e par le Fonds des id茅es du P么le des syst猫mes de d茅veloppement durable de l鈥橴niversit茅 平特五不中, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en g茅nie du Canada, le Programme de subventions 脿 la d茅couverte et le Fonds de recherche du Qu茅bec 鈥� Nature et technologies. |
Le Fonds des id茅es du P么le des syst猫mes de d茅veloppement durable
Le Fonds des id茅es du P么le des syst猫mes de d茅veloppement durable remet de petits montants de capital d鈥檃morce pour l鈥檈xploration d鈥檌d茅es nouvelles et de projets audacieux qui, s鈥檌ls se concr茅tisent, peuvent avoir des r茅percussions consid茅rables sur un enjeu de durabilit茅. Ce fonds donne aux b茅n茅ficiaires l鈥檕ccasion d鈥檈xplorer la faisabilit茅 d鈥檌d茅es avant de consacrer des ressources importantes pour les 茅toffer.
鈥� D茅couvrez le P么le des syst猫mes de d茅veloppement durable de l鈥橴niversit茅 平特五不中
L鈥橴niversit茅 平特五不中
Fond茅e en 1821, l鈥橴niversit茅 平特五不中 accueille des 茅tudiants, des professeurs et des employ茅s d鈥檈xception de partout au Canada et du monde entier. Ann茅e apr猫s ann茅e, elle se classe parmi les meilleures universit茅s du Canada et du monde. 脡tablissement d鈥檈nseignement sup茅rieur de renomm茅e mondiale, l鈥橴niversit茅 平特五不中 exerce ses activit茅s de recherche dans deux campus, 11 facult茅s et 13 茅coles professionnelles; elle compte 300 programmes d鈥櫭﹖udes et au-del脿 de 40 000 茅tudiants, dont plus de 10 200 aux cycles sup茅rieurs.
厂辞苍听聽ne date pas d鈥檋ier : il remonte 脿 des dizaines d鈥檃nn茅es et se d茅ploie 脿 l鈥櫭ヽhelle tant locale que plan茅taire. Comme en t茅moignent les 茅nonc茅s de durabilit茅 qu鈥檈lle a sign茅s, l鈥橴niversit茅 souhaite contribuer 脿 fa莽onner un avenir o霉 l鈥櫭猼re humain pourra s鈥櫭﹑anouir dans le respect de la plan猫te.鈥�
