Entrevues

De Bicocca viennent les nanosponges. Petit mais utile.


Ils absorbent et compriment l'hydrogène et le méthane: c'est nanosponges, un nouveau matériau qui apporte déjà des avantages significatifs dans les domaines industriel et automobile. Dans le futur, pourquoi pas, même en médecine. Pendant ce temps, cette découverte faite en Italie, fruit de projet de l'Université de Milan-Bicocca "H2-Ecomat", commence à atteindre le monde des industries de transport public et privé et de distribution d'énergie. Piero Sozzani, professeur ordinaire de chimie industrielle au département de science des matériaux, explique ce que sont ces matériaux et surtout comment, en étant «nano», ils vont changer le monde.

1) Définissons les nanosponges: qu'est-ce que c'est?

Ce sont de nouveaux matériaux qui appartiennent aux catégories de Matériaux synthétiques hyper réticulés (MIR) et dieux Matériaux poreux d'origine biologique (MPOB). Certains des nouveaux matériaux, pour lesquels le brevet est déjà en instance, proviennent du soja, sont biodégradables et exempts de métaux lourds: ce qui permet de les jeter dans les déchets organiques à la fin de leur cycle de vie.

2) Quelles propriétés ont-ils?

Visuellement, les matériaux ressemblent à une poudre et se comportent comme éponges avec des tunnels extrêmement petits, de l'ordre du nanomètre: cette prérogative permet l'absorption de gaz insaisissables tels que l'hydrogène, le méthane et le dioxyde de carbone. Ils ont une très grande porosité qui les rend "éponges”.

Si la poudre est insérée dans un cylindre, elle est capable de réduire la pression du gaz, pour le même volume, jusqu'à 30-80 atmosphères, ainsi, par exemple, dans un récipient d'un litre rempli de matériau absorbant, il est possible de stocker jusqu'à 40 litres de méthane à zéro degré. le nanosponges ils ont également la propriété de libérer les gaz en fin de stockage, de garder leurs caractéristiques inchangées et de pouvoir être réutilisés rapidement.

3) Depuis combien de temps y travaillez-vous et combien? Qui finance?

Notre équipe travaille activement au laboratoire depuis deux ans: au sein du département Science des matériaux et du département Physique, trois enseignants ont dirigé une équipe d'une dizaine de chercheurs âgés de 22 à 32 ans. C'est un projet de deux ans, H2-Ecomat, qui a une valeur totale de 750 milliers d'euros, dont 375 milliers financés par la Région Lombardie et le reste par notre Université.

4) L'application des nanoponges liées à l'augmentation de la capacité de transport du carburant gazeux qui implique une plus grande autonomie de la voiture: comment ça marche?

Les réservoirs de méthane des voitures équipées de nanosponges peut contenir plus de carburant pour une plus grande autonomie et éliminer le risque d'explosion: le matériau peut en effet abaisser la pression dans une bouteille de gaz de 200 à 30 atmosphères, rendant d'une part le gaz de traction automobile beaucoup plus sûr et d'autre part le réservoir beaucoup plus léger.

5) Les bouteilles et conteneurs deviennent plus légers et moins encombrants: peut-on quantifier la diminution de poids et comprendre les avantages pratiques?

Tout d'abord, il faut considérer que cet aspect dépend fortement des applications et du type de véhicule qui transporte ces conteneurs. Cependant, une bouteille d'un litre pleine de matière peut condenser même des dizaines de litres de méthane sous forme gazeuse sans aucune compression. Prenant l'exemple du méthane, dans un récipient d'un litre rempli de matériau absorbant, il est possible de stocker 40 litres de méthane à zéro degré, sans le comprimer. On peut considérer le transport par bateau par exemple: jusqu'à présent, les technologies couramment appliquées sont celles du recours à des pressions très élevées ou de la liquéfaction des gaz à très basses températures avec des systèmes de réfrigération, qui consomment de l'énergie en continu.

Avec l'utilisation de nanospongesau contraire, il serait possible de transporter plus de méthane sans le comprimer et les risques actuels seraient certainement moindres. De plus, il y aurait des économies de redistribution, grâce à la réduction des coûts de regazéification.

6) Il existe également des applications aux installations dans lesquelles le dioxyde de carbone et les gaz sulfureux doivent être éliminés de l'hydrogène et du méthane: comment y agissent-ils? de quel type d'implants s'agit-il? Quel est l'avantage et que remplacent les nanoponges?

Cela se produit généralement en aval des systèmes de transport d'hydrogène et de méthane et des pipelines dans lesquels le dioxyde de carbone et le soufre gazeux doivent être éliminés du gaz d'intérêt: les matériaux nanosponge capturent les gaz contaminants et toxiques d'un flux de gaz à décontaminer , ils agissent précisément par séparation.

7) Y a-t-il d'autres applications? Et dans le futur?

Nous étudions des applications dans des domaines où l'absorption et la libération sont nécessaires, comme en médecine, pour l'administration de médicaments. Nous entrons maintenant dans la phase de transfert de technologie vers les entreprises des secteurs public et privé des transports et de la distribution d'énergie. De nombreuses industries ont exprimé leur intérêt pour les résultats obtenus sur des matériaux innovants et il y a des signes d'un impact sur le recrutement de jeunes formés par nos soins, qui ont la capacité de suivre la voie de la mise à l'échelle et de la mise en œuvre technologique des découvertes. Cela représente un autre exemple de l'efficacité et de l'excellence de la recherche italienne.


Vidéo: Biologie des micro organismes de biocontrôle (Mai 2021).