Â鶹AV

Nouvelles

Un pas de plus vers l’utilisation de l’eau de mer comme source d’énergie zéro carbone

Un outil de nanofabrication mis au point Ă  Â鶹AV pourrait se retrouver au cĹ“ur de l’exploitation de l’énergie bleue
Image par Khadija Yazda.
±ĘłÜ˛ú±ôľ±Ă©: 26 May 2021

Des chercheurs de l’UniversitĂ© Â鶹AV ont Ă©laborĂ© une technique qui pourrait servir Ă  la production de membranes robustes de haute performance capables d’exploiter une source d’énergie renouvelable abondante.

L’énergie bleue, ou énergie osmotique, est produite naturellement lorsque deux solutions de salinité différente se mélangent – phénomène observable en d’innombrables endroits partout dans le monde, là où l’eau douce et l’eau salée se rencontrent.

Pour capter l’énergie bleue, on utilise des membranes semi-perméables qui ne laissent passer qu’un seul élément d’une solution saline : soit les molécules d’eau, soit les ions de sel dissous.

Une question de taille

Jusqu’à présent, les grands projets de production d’énergie bleue, tels que la centrale de Statkraft, en Norvège, se heurtent à la faible efficacité des membranes. En laboratoire, des chercheurs ont créé des membranes à partir de nanomatériaux exotiques très prometteurs du point de vue de la quantité d’énergie qu’ils peuvent récupérer par rapport à leur taille. Toutefois, la transformation de ces matériaux extrêmement minces en composants suffisamment grands et résistants pour une utilisation en situation réelle représente un défi de taille.

Une Ă©quipe de physiciens de l’UniversitĂ© Â鶹AV a rĂ©cemment publiĂ©, dans Nano Letters, les rĂ©sultats de travaux portant sur une technique qui pourrait ouvrir la voie vers une solution Ă  ce problème.

« Nous avons cherchĂ© Ă  remĂ©dier au problème de fragilitĂ© mĂ©canique tout en exploitant la sĂ©lectivitĂ© exceptionnelle de nanomatĂ©riaux en deux dimensions. Nous avons donc fabriquĂ© une membrane hybride composĂ©e de monocouches de nitrure de bore hexagonal soutenues par des membranes de nitrure de silicium », explique , auteure principale et chercheuse postdoctorale au DĂ©partement de physique de Â鶹AV.

Un outil mis au point Ă  Â鶹AV fait avancer la recherche

Pour obtenir la permĂ©abilitĂ© sĂ©lective voulue, Khadija Yazda et ses collègues ont utilisĂ© une technique de claquage contrĂ´lĂ© mise au point Ă  Â鶹AV, appelĂ©e tip-controlled local breakdown (TCLB)[ED1] , pour « percer » une multitude de trous microscopiques, ou nanopores, dans leur membrane. Au cours de prĂ©cĂ©dentes recherches sur des prototypes expĂ©rimentaux comportant un seul nanopore, l’équipe de Â鶹AV a rĂ©ussi Ă  tirer parti de la vitesse et de la prĂ©cision de la technique TCLB pour prĂ©parer et Ă©tudier des membranes dotĂ©es de multiples nanopores organisĂ©s en configurations diverses (taille, nombre et espacement des pores).

« Nos expériences sur les interactions pore-pore dans des matrices nanoporeuses montrent qu’on obtient les résultats optimaux de sélectivité et de densité de puissance globale de la membrane avec un espacement des pores qui crée un équilibre entre la nécessité d’avoir une grande densité de pores et celle de conserver une grande surface chargée (≥ 500 nm) autour de chaque pore », ajoute Khadija Yazda.

Les chercheurs, qui ont réussi à créer une matrice de 20 pores sur 20 pores sur une membrane de 40 µm², disent que la technique TCLB pourrait être utilisée pour produire des matrices beaucoup plus grandes.

« Naturellement, nous tenterons maintenant de pousser plus loin nos recherches afin que cette méthode puisse être utilisée dans des centrales de grande taille, mais aussi dans des microgénérateurs et des nanogénérateurs », affirme l’auteure.

ł˘'Ă©łŮłÜ»ĺ±đ

L’article « », par Khadija Yazda et coll., a été publié dans Nano Letters.

DOI :

Cette Ă©tude a Ă©tĂ© financĂ©e par le Fonds des idĂ©es du PĂ´le des systèmes de dĂ©veloppement durable de l’UniversitĂ© Â鶹AV, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en gĂ©nie du Canada, le Programme de subventions Ă  la dĂ©couverte et le Fonds de recherche du QuĂ©bec – Nature et technologies.

Le Fonds des idées du Pôle des systèmes de développement durable

Le Fonds des idées du Pôle des systèmes de développement durable remet de petits montants de capital d’amorce pour l’exploration d’idées nouvelles et de projets audacieux qui, s’ils se concrétisent, peuvent avoir des répercussions considérables sur un enjeu de durabilité. Ce fonds donne aux bénéficiaires l’occasion d’explorer la faisabilité d’idées avant de consacrer des ressources importantes pour les étoffer.

› DĂ©couvrez le PĂ´le des systèmes de dĂ©veloppement durable de l’UniversitĂ© Â鶹AV

L’UniversitĂ© Â鶹AV

FondĂ©e en 1821, l’UniversitĂ© Â鶹AV accueille des Ă©tudiants, des professeurs et des employĂ©s d’exception de partout au Canada et du monde entier. AnnĂ©e après annĂ©e, elle se classe parmi les meilleures universitĂ©s du Canada et du monde. Établissement d’enseignement supĂ©rieur de renommĂ©e mondiale, l’UniversitĂ© Â鶹AV exerce ses activitĂ©s de recherche dans deux campus, 11 facultĂ©s et 13 Ă©coles professionnelles; elle compte 300 programmes d’études et au-delĂ  de 40 000 Ă©tudiants, dont plus de 10 200 aux cycles supĂ©rieurs.

ł§´Ç˛ÔĚý ne date pas d’hier : il remonte Ă  des dizaines d’annĂ©es et se dĂ©ploie Ă  l’échelle tant locale que planĂ©taire. Comme en tĂ©moignent les Ă©noncĂ©s de durabilitĂ© qu’elle a signĂ©s, l’UniversitĂ© souhaite contribuer Ă  façonner un avenir oĂą l’être humain pourra s’épanouir dans le respect de la planète. 

Back to top