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Synthèse d’ammoniac à partir d’azote et d’eau
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C'est une véritable révolution dans le domaine de la chimie : une équipe de chercheurs de l’Université de Tokyo, menée par le Professeur Yoshiaki Nishibatashi, a réussi, en première mondiale, à synthétiser de l’ammoniac à partir d’azote et d’eau.
L’ammoniac est une matière première utilisée dans la production de tissus synthétiques ou d’engrais chimiques, et représente une production mondiale annuelle de 150 millions de tonnes. Il est aujourd’hui synthétisé à partir d’hydrogène et d’azote gazeux par la méthode de Haber-Bosh, qui requiert des températures de 400 à 650 degrés et des pressions entre 200 et 400 atmosphères, rendant donc ce processus très énergivore. La production d’hydrogène à partir de gaz naturel par vaporeformage est aussi un processus consommateur d’énergie et émetteur de CO2.
La méthode développée par l’équipe du Professeur Nishibatashi synthétise quant à elle l’ammoniac dans des conditions de température et pression ambiantes et ne nécessite pas d’apport en hydrogène. L’utilisation d’un catalyseur contenant du molybdène et d’une solution liquide de iodure de samarium permet de former une grande quantité d’ammoniac à partir d’azote gazeux et d’eau, le mécanisme chimique n’étant pas complètement déterminé.
Plusieurs défis restent encore à élucider avant de généraliser ce procédé. Le samarium étant un métal rare, il est nécessaire de trouver une solution de recyclage pour rendre le processus économiquement viable. L’équipe s’attache par ailleurs à diminuer les besoin énergétiques du processus, en utilisant par exemple l’électricité fournie par des énergies renouvelables. Son objectif est de développer une technologie bon marché, facilement disponible et à faible impact environnemental.
Les questions énergétiques sont au centre de ce projet de recherche, mais aussi l’un des sujets phares de la stratégie scientifique et technologique du Japon. L’équipe prévoit ainsi d’adapter leur méthode de production d’ammonium à diverses applications énergétiques, de la génération d’électricité à domicile au transport de l’hydrogène.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
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