Une équipe d’ingénieurs de l’Université de l’Illinois à Chicago, dirigée par le professeur Meenesh Singh, a développé un nouveau procédé de synthèse d’ammoniac prometteur, répondant à plusieurs critères de durabilité. Le procédé, appelé synthèse d’ammoniac médiée par le lithium, combine du diazote et un fluide donneur d’hydrogène, comme l’éthanol, avec une électrode de lithium chargée. Contrairement aux méthodes conventionnelles nécessitant des températures et des pressions élevées pour dissocier les molécules de diazote, les atomes d’azote adhèrent au lithium, puis se combinent avec l’hydrogène pour former la molécule d’ammoniac.
L’un des avantages majeurs de cette réaction est qu’elle fonctionne à basse température. De plus, elle est régénérative, restaurant les matériaux d’origine à chaque cycle de production d’ammoniac. Selon le professeur Singh, « il y a une symphonie dans cette réaction, en raison du processus cyclique. Ce que nous avons fait, c’est de mieux comprendre cette symphonie et d’essayer de la moduler de manière très efficace, afin de créer une résonance et de la faire avancer plus rapidement ».
Les ingénieurs de l’UIC ont mis au point un nouveau processus de création d’ammoniac qui pourrait être plus respectueux de l’environnement. L’ammoniac est un ingrédient clé de nombreux produits, tels que les engrais, les colorants et les explosifs. Mais sa fabrication nécessite beaucoup de chaleur et d’énergie, ce qui libère de grandes quantités de carbone dans l’atmosphère. Les résultats obtenus par l’équipe du professeur Singh figurent parmi les premiers à atteindre des niveaux de sélectivité et d’utilisation d’énergie répondant aux normes du Département de l’Énergie des États-Unis pour la production d’ammoniac à l’échelle industrielle. Si le procédé était mis à l’échelle, il permettrait de produire de l’ammoniac à environ 450 dollars par tonne, soit 60 % moins cher que les approches précédentes basées sur le lithium et d’autres méthodes vertes proposées.
De plus, le procédé peut être rendu encore plus écologique en l’alimentant avec de l’électricité provenant de panneaux solaires ou d’autres sources renouvelables, et en utilisant de l’air et de l’eau pour la réaction. Le professeur Singh souligne également que l’ammoniac produit pourrait servir de vecteur d’hydrogène, facilitant ainsi le transport et l’utilisation de l’hydrogène comme carburant.
Actuellement, les scientifiques collaborent avec la société General Ammonia Co. pour piloter et mettre à l’échelle leur procédé de synthèse d’ammoniac médiée par le lithium dans une usine de la région de Chicago. L’Office de gestion de la technologie de l’UIC a déposé un brevet pour ce procédé innovant. Cette percée dans la production d’ammoniac ouvre le chemin à une industrie chimique plus durable et respectueuse de l’environnement, tout en offrant de nouvelles perspectives pour l’utilisation de l’hydrogène comme carburant propre.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
