L'Université d'Adélaïde en Australie développe une méthode électrochimique pour convertir l'urée en hydrazine

fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs de l'Université d'Adélaïde en Australie ont mis au point une méthode électrochimique permettant de convertir l'urée en hydrazine, un produit chimique industriel utilisé dans les domaines pharmaceutiques, la propulsion de fusées, entre autres. Cette recherche offre une nouvelle perspective pour une production d'hydrazine à faible impact, tout en trouvant une voie de valorisation pour les déchets riches en urée.

L'équipe de recherche, issue du département de génie chimique de l'université, utilise l'électricité et le chlorure de sodium pour piloter le processus de conversion. Cette méthode s'applique à diverses sources d'urée, notamment l'urée pure, les eaux usées riches en urée et l'urine humaine.

L'hydrazine est un produit chimique industriel important, actuellement exploré pour des applications énergétiques telles que les piles à combustible et les missions spatiales de longue durée. Cependant, les méthodes de fabrication traditionnelles reposent sur la synthèse de dérivés d'ammoniac ou d'urée via des procédés établis, ce qui nécessite des produits chimiques dangereux et une consommation énergétique élevée, entraînant des coûts de production élevés et une charge environnementale importante.

Selon le Dr Pengtang Wang, premier auteur de l'article, les méthodes de synthèse existantes sont utilisées depuis des décennies ; développer une nouvelle alternative douce est une étape clé pour orienter la production d'hydrazine vers une voie plus verte et plus économique. Les chercheurs ont conçu un processus électrochimique qui utilise l'électricité pour déclencher la transformation chimique dans des conditions relativement douces, en choisissant l'urée comme matière première de départ en raison de sa présence répandue dans des sources telles que l'urine humaine. Le chlorure de sodium génère des espèces de chlore adsorbées à la surface des électrodes, qui réagissent avec l'urée pour former de la N-chlorourée, convertie ensuite en hydrazine par un processus d'hydrolyse, l'électricité fournissant l'énergie nécessaire à la transformation.

Les résultats des tests montrent que cette technologie permet une production d'hydrazine à haut rendement. Les chercheurs ont validé les performances en utilisant différentes matières premières à base d'urée, démontrant que le procédé peut traiter des matériaux au-delà de l'urée purifiée de qualité laboratoire. Si cette méthode peut fonctionner efficacement à grande échelle, l'utilisation d'eaux usées et d'urine comme matières premières serait particulièrement précieuse, permettant potentiellement de combiner le traitement des déchets et la production de produits chimiques.

Cependant, les chercheurs soulignent également que le système actuel présente encore des limites techniques et économiques, notamment l'accumulation de sel et la consommation d'énergie nécessaire pour séparer le produit hydrazine après la réaction. Les travaux futurs se concentreront sur la réduction des coûts, la simplification de la séparation des produits, l'amélioration du fonctionnement continu et le développement de conceptions de réacteurs plus pratiques. Ils estiment que ces avancées pourraient établir une voie de production durable d'hydrazine alimentée par l'électricité renouvelable.

Cette recherche a été publiée dans la revue Nature Synthesis.