fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs de la Swanson School of Engineering de l'Université de Pittsburgh ont mis au point un procédé à basse température capable de convertir l'éthane en graphite de qualité batterie et en hydrogène, offrant potentiellement une voie plus économe en énergie pour la production de matériaux clés destinés aux batteries lithium-ion et aux systèmes d'énergie propre.

Cette recherche découle de l'exploration de l'amélioration de l'efficacité de la production d'éthylène par catalyse par métal fondu. Au cours des expériences, l'équipe de recherche a découvert que les sous-produits carbonés issus de la déshydrogénation de l'éthane formaient des structures de graphite de haute qualité, plutôt que des dépôts indésirables. Le procédé fonctionne à une température inférieure à 1000 °C, bien en dessous des quelque 3000 °C nécessaires à la fabrication traditionnelle du graphite.

Dirigée par le professeur Götz Veser du département de génie chimique et pétrolier de l'université, l'équipe de recherche a étudié la catalyse par métal fondu comme alternative au procédé traditionnel de vapocraquage. Ce dernier est très énergivore et nécessite des arrêts réguliers pour éliminer les dépôts de carbone sur les surfaces du réacteur. Dans le système à métal fondu, le carbone se sépare naturellement de la zone de réaction et remonte à la surface, réduisant ainsi les problèmes d'encrassement.

Le professeur adjoint Mohammad Masnadi, membre de l'équipe de recherche, a déclaré dans un communiqué que le métal fondu présente un avantage surprenant : en raison de la densité extrêmement élevée du métal liquide, le carbone flotte et reste en surface.

Les chercheurs ont ensuite déterminé que le matériau carboné obtenu est du graphite de qualité batterie, adapté aux applications des batteries lithium-ion. Le procédé produit également de l'hydrogène comme coproduit, ajoutant une valeur potentielle pour les marchés de l'énergie et de l'industrie.

Les chercheurs ont fondé la start-up Graphonos Materials pour commercialiser cette technologie. L'entreprise mobilise des fonds pour développer un système complet à l'échelle du laboratoire capable d'atteindre une production quotidienne de l'ordre du kilogramme. Veser a indiqué que la prochaine étape consistera à fournir les données d'ingénierie nécessaires à la conception d'une installation pilote.

L'équipe souligne que ce procédé pourrait soutenir la production nationale de graphite tout en ouvrant une voie à faibles émissions pour la transformation des matières premières issues du gaz naturel en matériaux nécessaires aux marchés de l'électrification et du stockage d'énergie.

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