« Glace XVII » : nouvelle frontière pour l’énergie propre

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Italie | Science de la matière : matériaux, physique, chimie, optique | Stockage de l’énergie
3 janvier 2017

Les chercheurs de l’Institut des Systèmes Complexes du CNR de Florence ont produit une nouvelle forme de glace capable d’absorber de l’hydrogène et d’autres gaz. Cette glace pourra être utilisée pour des applications dans le domaine de l’énergie propre.

L’étude, "New porous water ice metastable at atmospheric pressure obtained by emptying a hydrogen filled ice", menée par l’Institut des Systèmes Complexes du CNR de Florence et publiée dans "Nature Communications", a conduit à la production d’une nouvelle forme de glace, appelée « glace XVII ». En apparence, elle est identique à la neige : c’est sa structure moléculaire qui diffère.

La science connaît au moins 16 formes de glace ayant différentes structures cristallines, qui s’obtiennent en modifiant la pression et la température. Toutes se forment à haute pression, sauf la glace ordinaire. Ces formes diffèrent par leur structure microscopique, c’est-à-dire par la disposition des atomes d’oxygène des molécules d’eau, qui créent dans tous les cas une structure géométrique ordonnée et periodique, le réseau cristallin.

La glace XVII n’est composée que d’eau, mais il faut de l’hydrogène à haute pression pour l’obtenir. Une fois obtenue, la glace est stable à la pression ambiante et à basse température, à savoir au dessous de 120 K (-153°C). Toutefois, elle a une caractéristique différente des autres types de glace : elle est très poreuse, ce qui lui permet l’absorption et la désorption des gaz même à basse pression, sans modifier sa structure.

Les chercheurs ont donc pensé à l’utiliser pour le stockage de l’hydrogène pour des applications énergétiques. Cette glace a en effet la capacité de mettre en réserve et puis relâcher l’hydrogène à plusieurs reprises. Elle peut en contenir jusqu’à 50% proportionnellement à l’eau, c’est-à-dire une molécule d’hydrogène pour deux molécules d’eau, ce qui correspond à 5% en poids.

Les chercheurs ont observé également que la glace XVII arrive à absorber aussi efficacement l’azote et d’autres gaz, une caractéristique prometteuse pour des applications dans le domaine de la séparation industrielle des gaz.

Sources :
https://www.cnr.it/it/comunicato-stampa/7130/prodotta-una-nuova-forma-di-ghiaccio

Rédacteur : Giulia Amato, Institut Français Italia, giulia.amato[a]institutfrancais.it

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