Nouveau procédé de l’Université Texas A&M pour produire de l’oxyde de graphène à partir du méthane

fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de l’Université Texas A&M (Texas A&M University) a développé un nouveau procédé de production directe d’oxyde de graphène à partir du méthane, offrant une alternative évolutive aux méthodes de fabrication traditionnelles, coûteuses.

L’étude, publiée dans Nature Communications, décrit le processus complet de conversion du méthane, principal composant du gaz naturel, en oxyde de graphène de haute pureté via une interface plasma non thermique-eau, tout en produisant de l’hydrogène. Le projet est dirigé par le Dr David Staack, professeur associé au département de génie mécanique J. Mike Walker ’66 et vice-président associé à la recherche de l’Université Texas A&M. Selon l’équipe de recherche, ce résultat découle d’un projet initialement axé sur la production d’hydrogène.

La production traditionnelle d’oxyde de graphène commence généralement par l’extraction de minerai de graphite et repose sur des procédés chimiques intensifs. La nouvelle méthode, quant à elle, construit l’oxyde de graphène directement à partir de molécules de méthane, marquant une différence fondamentale dans la voie de préparation.

L’oxyde de graphène est un nanomatériau carboné largement utilisé dans les batteries lithium-ion, l’électronique, les revêtements, les matériaux composites et la fabrication avancée. Les chercheurs soulignent que la chaîne d’approvisionnement actuelle en graphite et ses dérivés aux États-Unis reste limitée, ce qui accroît l’attention portée aux technologies de production alternatives.

L’équipe de recherche rapporte que les performances de l’oxyde de graphène produit par le procédé plasma sont comparables à celles des produits commerciaux. L’étude présente également une méthode permettant une production évolutive d’oxyde de graphène monocouche de haute pureté dans des conditions atmosphériques.

Le Dr Micah Green, professeur et directeur adjoint du département de génie chimique, co-chercheur principal du projet, a déclaré que ce travail est la première production évolutive d’oxyde de graphène à partir de précurseurs de gaz naturel jamais rapportée. Il estime que ce procédé s’aligne sur la tendance générale de l’industrie à transformer les matières premières pétrochimiques en nanomatériaux carbonés à haute valeur ajoutée plutôt qu’en émissions de carbone.

Les chercheurs indiquent que cette technologie pourrait soutenir la production nationale future de nanomatériaux carbonés, tout en créant de nouvelles opportunités dans les domaines du stockage d’énergie, de l’électronique et de la fabrication avancée. Le projet a bénéficié du soutien de LTEOIL, une entreprise énergétique basée à College Station, au Texas. Ce procédé produit de l’hydrogène tout en convertissant le carbone en oxyde de graphène, réalisant ainsi une voie d’obtention de matériaux avancés et d’énergie à partir d’une même matière première.