Un million d'euros pour de nouveaux systèmes chimiques permettant de convertir des ressources durables

Prix de la recherche de la Fondation Werner Siemens

21.04.2023 - Allemagne

Dans le cadre du concours d'idées "projet du siècle" de la Fondation Werner Siemens (WSS), l'équipe du projet ChemSysCon a reçu un million de francs suisses (1,017 million d'euros). L'objectif de ce financement est de développer et d'établir de nouvelles technologies pour une utilisation durable des ressources. Dans le cadre du projet ChemSysCon, des scientifiques de la Freie Universität Berlin, du Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) et du Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research IAP développent de nouveaux systèmes chimiques pour la conversion des ressources durables. Au Fraunhofer IAP, la lignine - un sous-produit de l'industrie de la pâte à papier - est convertie de manière à pouvoir être utilisée comme matériau.

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Ce projet fait partie des six propositions sélectionnées en Allemagne, en Suisse et en Autriche dans le cadre du concours d'idées organisé à l'occasion du 100e anniversaire de la Fondation Werner Siemens. Au total, 123 projets ont été proposés. "Nous avons été très impressionnés par la diversité et la qualité des idées de recherche, l'enthousiasme, l'orientation vers l'avenir, l'optimisme et le courage de prendre des risques", a déclaré la Fondation Werner Siemens.

La nouvelle technologie de stockage du chlore est rentable et facile à utiliser

La nouvelle technologie de stockage du chlore mise au point par le professeur Sebastian Hasenstab-Riedel de la Freie Universität Berlin constitue une base importante du projet primé. Le chlore est l'un des produits chimiques de base les plus importants de l'industrie, il joue un rôle majeur dans la synthèse de plus de la moitié de tous les produits de l'industrie chimique et influence donc notre vie quotidienne comme aucun autre élément chimique. Cependant, la production de chlore est un processus extrêmement énergivore - en Allemagne, la production d'environ 5,5 millions de tonnes de chlore par an est responsable de plus de deux pour cent de la consommation totale d'énergie électrique. En outre, le chlore gazeux est toxique et, malgré de nombreuses réglementations, le stockage et le transport du chlore gazeux, qui sont courants aujourd'hui, présentent un risque potentiel élevé. Les chercheurs dirigés par Sebastian Hasenstab-Riedel ont trouvé une solution à ce problème : ils ont mis au point un système de stockage chimique du chlore très rentable qui lie le chlore gazeux dans un liquide ionique avec une très faible consommation d'énergie et qui peut également être manipulé facilement et en toute sécurité dans l'air. L'équipe souhaite à présent poursuivre le développement de cette technologie et la commercialiser. "L'un des avantages serait que les énergies renouvelables pourraient être utilisées encore plus efficacement pour la production de chlore à l'avenir. Le chlore pourrait également être produit dans des pays à fort rayonnement solaire et expédié en toute sécurité vers d'autres pays pour y être utilisé", explique Sebastian Hasenstab-Riedel.

Traitement chimique des biodéchets et recyclage des déchets électroniques

En outre, ces nouveaux liquides ioniques à base de chlore peuvent également servir au traitement chimique des déchets. Dans un centre de recherche WSS, l'équipe a l'intention d'utiliser ces liquides ioniques et d'autres pour convertir les déchets biologiques tels que la lignine, qui est un sous-produit de la fabrication du papier. Le professeur Alexander Böker, directeur du Fraunhofer IAP, explique : "Actuellement, la lignine est principalement brûlée. À l'avenir, elle pourrait être convertie en nouveaux produits chimiques de base à partir de matières premières renouvelables. Nous voulons recycler la lignine pour développer, par exemple, des échangeurs d'ions pour la récupération des métaux précieux et des terres rares. Jusqu'à présent, ces échangeurs étaient fabriqués à partir de plastiques conventionnels à base de pétrole".

En outre, l'équipe développera le recyclage des déchets électroniques afin de récupérer d'importants métaux précieux ou terres rares. "À l'aide de liquides ioniques, les déchets électroniques sont d'abord dissous en économisant de l'énergie. Des matériaux contenant de la lignine nouvellement développés permettent ensuite de séparer les différents éléments de manière isolée et sous forme pure", explique le Dr Franziska Emmerling du BAM.

100 millions de francs suisses pour le centre de recherche WSS

La cérémonie de remise des prix aux six équipes gagnantes aura lieu lors d'un colloque à Lucerne le 16 juin 2023. L'un des six projets peut espérer une subvention supplémentaire de 100 millions de francs suisses, qui sera décidée début 2024. Les fonds serviront à la construction d'un centre de recherche WSS où seront étudiées et développées des "technologies pour l'utilisation durable des ressources".

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