{"id":21576,"date":"2019-07-29T13:53:37","date_gmt":"2019-07-29T17:53:37","guid":{"rendered":"https:\/\/cifar661.wpengine.com\/cifarnews\/2019\/07\/29\/membranes-s-lectives-d-ions-dans-l-lectrolyse-du-co2\/"},"modified":"2020-11-19T14:30:15","modified_gmt":"2020-11-19T19:30:15","slug":"membranes-s-lectives-d-ions-dans-l-lectrolyse-du-co2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cifar.ca\/fr\/cifarnews\/2019\/07\/29\/membranes-s-lectives-d-ions-dans-l-lectrolyse-du-co2\/","title":{"rendered":"Membranes s\u00e9lectives d&rsquo;ions dans l&rsquo;\u00e9lectrolyse du CO2"},"content":{"rendered":"<p dir=\"ltr\">Une strat\u00e9gie prometteuse pour att\u00e9nuer les effets des \u00e9missions de CO<sub>2<\/sub>\u00a0sur l&rsquo;environnement consiste \u00e0 utiliser la r\u00e9duction chimique pour convertir le CO<sub>2<\/sub>\u00a0en mol\u00e9cules \u00e0 haute valeur ajout\u00e9e comme le m\u00e9thanol et l&rsquo;\u00e9thyl\u00e8ne. Ces produits \u00e0 valeur commerciale pourraient contribuer \u00e0 assurer la viabilit\u00e9 \u00e9conomique du d\u00e9ploiement de technologies de captage et de conversion du carbone pour compenser les \u00e9missions de CO<sub>2<\/sub>, tout en r\u00e9duisant la d\u00e9pendance aux sources d&rsquo;\u00e9nergie fossiles pour obtenir du carburant et des produits p\u00e9trochimiques. La membrane s\u00e9lective d&rsquo;ions est un composant cl\u00e9 qui doit \u00eatre optimis\u00e9 pour obtenir des dispositifs de r\u00e9duction de CO<sub>2<\/sub>\u00a0efficaces et stables, car elle ne r\u00e9pond pas actuellement aux sp\u00e9cifications des applications industrielles.<\/p>\n<p dir=\"ltr\">Le 15 mai 2019, le CIFAR a organis\u00e9 une table ronde afin de discuter de l&rsquo;\u00e9volution des membranes s\u00e9lectives d&rsquo;ions pour les \u00e9lectrolyseurs de CO<sub>2<\/sub>. Cet atelier a r\u00e9uni des leaders de l&rsquo;\u00e9lectrochimie, de la chimie des polym\u00e8res et de la recherche \u00e9nerg\u00e9tique, dont des boursiers du programme\u00a0<a href=\"https:\/\/cifar.ca\/fr\/recherche\/programmes\/energie-solaire-bio-inspiree\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">\u00c9nergie solaire bio-inspir\u00e9e<\/a>\u00a0du CIFAR, ainsi que des experts d&rsquo;autres \u00e9tablissements universitaires, de laboratoires nationaux et d&rsquo;entreprises. Au cours de br\u00e8ves pr\u00e9sentations et de discussions dirig\u00e9es, les participants ont explor\u00e9 un certain nombre de propri\u00e9t\u00e9s des membranes polym\u00e8res qui pourraient \u00eatre optimis\u00e9es, notamment la chimie, la conductivit\u00e9, la stabilit\u00e9 et la perm\u00e9abilit\u00e9. Il s&rsquo;agissait de la premi\u00e8re d&rsquo;une s\u00e9rie de rencontres consacr\u00e9es \u00e0 l&rsquo;\u00e9laboration d&rsquo;une feuille de route qui mise sur les membranes, les catalyseurs et les autres technologies pertinentes pour la recherche et le d\u00e9veloppement de syst\u00e8mes commerciaux de r\u00e9duction du CO<sub>2<\/sub>.<\/p>\n<h2 dir=\"ltr\">Parties prenantes cibles<\/h2>\n<ul>\n<li>D\u00e9veloppeurs d&rsquo;\u00e9lectrolyseurs de carbone commerciaux<\/li>\n<li>Laboratoires nationaux sur l&rsquo;\u00e9nergie et les mat\u00e9riaux<\/li>\n<li>Fabricants de membranes polym\u00e8res<\/li>\n<li>Entreprises \u00e9nerg\u00e9tiques s&rsquo;int\u00e9ressant au captage et \u00e0 la conversion du carbone, \u00e0 la production de combustibles neutres ou n\u00e9gatifs en carbone et au stockage d&rsquo;\u00e9nergies renouvelables intermittentes<\/li>\n<li>Responsables de politiques publiques sur l&rsquo;\u00e9nergie et le climat<\/li>\n<\/ul>\n<h2>R\u00e9sultats cl\u00e9s<\/h2>\n<ul dir=\"ltr\">\n<li>La composition chimique et physique des polym\u00e8res qui forment les membranes \u00e9lectrolytiques affecte les propri\u00e9t\u00e9s des membranes telles que la conductivit\u00e9 ionique, la diffusion des r\u00e9actifs et des produits et la r\u00e9sistance m\u00e9canique, ce qui a un impact important sur l&rsquo;efficacit\u00e9 des dispositifs de r\u00e9duction du CO<sub>2<\/sub>.<\/li>\n<li>Les principaux probl\u00e8mes associ\u00e9s \u00e0 l&rsquo;optimisation des membranes, tels que le croisement de produits, la conductivit\u00e9, la stabilit\u00e9 (en milieu alcalin ou \u00e0 temp\u00e9rature moyenne-\u00e9lev\u00e9e) et la gestion de l&rsquo;eau, sont intrins\u00e8quement li\u00e9s. C&rsquo;est pourquoi il convient d&rsquo;adopter une approche syst\u00e9mique plut\u00f4t que de s&rsquo;attaquer \u00e0 chaque probl\u00e8me isol\u00e9ment. D&rsquo;autres facteurs doivent \u00eatre pris en compte lorsque le syst\u00e8me passe du stade exp\u00e9rimental \u00e0 sa fabrication industrielle, notamment la puret\u00e9 de la source de CO<sub>2<\/sub>et le co\u00fbt de s\u00e9paration des produits souhait\u00e9s des sous-produits.<\/li>\n<li>En raison des faibles solubilit\u00e9 et diffusibilit\u00e9 du CO<sub>2<\/sub>\u00a0dans les \u00e9lectrolytes aqueux, l&rsquo;utilisation d&rsquo;\u00e9lectrodes \u00e0 diffusion gazeuse permettrait d&rsquo;augmenter l&rsquo;efficacit\u00e9 de l&rsquo;\u00e9lectrolyse du CO<sub>2<\/sub>. Les dispositifs exp\u00e9rimentaux actuels de r\u00e9duction du CO<sub>2\u00a0<\/sub>qui sont aliment\u00e9s au gaz ont atteint de fortes densit\u00e9s de courant, mais il sera important de mieux caract\u00e9riser la zone de triple contact (l&rsquo;interface des r\u00e9actifs en phase gazeuse, de l&rsquo;\u00e9lectrolyte aqueux et des polym\u00e8res et catalyseurs solides) dans ces dispositifs.<\/li>\n<li>Les co\u00fbts de l&rsquo;\u00e9lectrolyse du CO<sub>2<\/sub>\u00a0sont relatifs au rendement de Faraday (la s\u00e9lectivit\u00e9 de la r\u00e9duction du CO<sub>2<\/sub>\u00a0par rapport au produit souhait\u00e9), \u00e0 l&rsquo;efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique (la quantit\u00e9 d&rsquo;\u00e9nergie stock\u00e9e dans le produit souhait\u00e9) et au prix de l&rsquo;\u00e9lectricit\u00e9, entre autres facteurs. Dans les conditions actuelles, les produits \u00e0 deux \u00e9lectrons (mol\u00e9cules r\u00e9sultant de la conversion du CO<sub>2<\/sub>\u00a0qui n\u00e9cessitent deux \u00e9lectrons, comme le CO et le formiate) peuvent \u00eatre rentables.<\/li>\n<li>La transformation des dispositifs \u00e9lectrolytiques en vue d&rsquo;une utilisation industrielle n\u00e9cessitera des normes ou un cadre de r\u00e9f\u00e9rence permettant aux chercheurs de comparer leurs membranes exp\u00e9rimentales. Les fabricants industriels ont la capacit\u00e9 de produire de grandes quantit\u00e9s de membranes afin de r\u00e9duire la variabilit\u00e9 d&rsquo;un lot \u00e0 l&rsquo;autre, mais ils auront besoin d&rsquo;un march\u00e9 o\u00f9 la demande sera suffisante pour justifier des investissements.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Priorit\u00e9s et prochaines \u00e9tapes<\/h2>\n<ul>\n<li>L&rsquo;\u00e9lectrolyse du CO<sub>2<\/sub>\u00a0peut tirer profit des recherches men\u00e9es sur les membranes depuis des d\u00e9cennies dans le secteur des piles \u00e0 combustible. Toutefois, il peut \u00eatre difficile de transf\u00e9rer directement les connaissances d&rsquo;un domaine \u00e0 l&rsquo;autre, notamment en raison du fait que la conception de piles \u00e0 combustible n&rsquo;a qu&rsquo;un seul but, alors que les \u00e9lectrolyseurs de CO<sub>2<\/sub>\u00a0ont plusieurs produits ou objectifs.<\/li>\n<li>Une \u00e9tude continue des r\u00e9actions d&rsquo;\u00e9lectror\u00e9duction du CO<sub>2<\/sub>\u00a0sera n\u00e9cessaire pour caract\u00e9riser enti\u00e8rement les radicaux et autres compos\u00e9s interm\u00e9diaires mineurs ou exotiques ainsi que leurs effets sur la d\u00e9gradation des membranes.<\/li>\n<li>Les \u00e9lectrochimistes devraient collaborer avec des sp\u00e9cialistes des membranes pour en arriver \u00e0 une conception optimale des membranes \u00e9lectrolytiques, par exemple, en pr\u00e9cisant les param\u00e8tres de performance des \u00e9lectrolyseurs que les sp\u00e9cialistes des membranes doivent atteindre.<\/li>\n<li>Les chercheurs et les acteurs de l&rsquo;industrie doivent maintenir un dialogue \u00e9troit afin de d\u00e9finir les normes et le cadre de r\u00e9f\u00e9rence relatifs aux membranes \u00e9lectrolytiques. Les gouvernements et les autres bailleurs de fonds peuvent jouer un r\u00f4le important en fournissant les ressources n\u00e9cessaires \u00e0 l&rsquo;augmentation de la production et \u00e0 l&rsquo;\u00e9tablissement de normes industrielles.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Participants \u00e0 la table ronde<\/h2>\n<ul>\n<li>Shane Ardo, Universit\u00e9 de Californie \u00e0 Irvine<\/li>\n<li>Chulsung Bae, Rensselaer Polytechnic Institute<\/li>\n<li>Bamdad Bahar, Xergy Inc.<\/li>\n<li>Curtis Berlinguette, Universit\u00e9 de Colombie-Britannique \/ CIFAR<\/li>\n<li>Phil De Luna, Conseil national de recherches Canada<\/li>\n<li>Todd Deutsch, National Renewable Energy Laboratory<\/li>\n<li>Jonathan Edwards, Universit\u00e9 de Toronto<\/li>\n<li>Christine Gabardo, Universit\u00e9 de Toronto<\/li>\n<li>Claire Hartmann-Thompson, 3M<\/li>\n<li>Michael Hickner, Universit\u00e9 d&rsquo;\u00c9tat de Pennsylvanie<\/li>\n<li>Winston Ho, Universit\u00e9 d&rsquo;\u00c9tat de l&rsquo;Ohio<\/li>\n<li>Steven Holdcroft, Universit\u00e9 Simon Fraser<\/li>\n<li>Shaffiq Jaffer, Total \/ CIFAR<\/li>\n<li>Feng Jiao, Universit\u00e9 du Delaware<\/li>\n<li>Kendra Kuhl, Opus-12<\/li>\n<li>Tom Mallouk, Universit\u00e9 de Pennsylvanie \/ CIFAR<\/li>\n<li>Kenneth Neyerlin, National Renewable Energy Laboratory<\/li>\n<li>Peter Pintauro, Universit\u00e9 Vanderbilt<\/li>\n<li>Angelica Reyes, Universit\u00e9 de Colombie-Britannique<\/li>\n<li>Danielle Salvatore, Universit\u00e9 de Colombie-Britannique<\/li>\n<li>Ted Sargent, Universit\u00e9 de Toronto \/ CIFAR<\/li>\n<li>Stafford Sheehan, The Air Company<\/li>\n<li>Ken Shi, Conseil national de recherches Canada<\/li>\n<li>Lihui Wang, Opus-12<\/li>\n<li>Joshua Wicks, Universit\u00e9 de Toronto<\/li>\n<li>Zhifei Yan, Universit\u00e9 de Pennsylvanie<\/li>\n<li>Fan Yang, Giner Inc.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Lectures compl\u00e9mentaires<\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/cifar.ca\/fr\/nouvelles\/2018\/08\/23\/un-nouveau-catalyseur-transforme-les-gaz-effet-de-serre-en-hydrocarbures-renouvelables\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Un nouveau catalyseur transforme les gaz \u00e0 effet de serre en hydrocarbures renouvelables<\/a>\u00a0(nouvelle sur une r\u00e9cente recherche du laboratoire de Ted Sargent, directeur du programme \u00c9nergie solaire bio-inspir\u00e9e)<br \/>\n<a href=\"https:\/\/cifar.ca\/fr\/nouvelles\/2017\/09\/20\/conversion-solaire-du-co2-en-co-%C3%A0-l-aide-d-%C3%A9lectrocatalyseurs-terrestres-abondants-pr%C3%A9par%C3%A9s-par-la-modification-de-couches-atomiques-de-cuo\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Conversion solaire du CO<sub>2<\/sub>\u00a0en CO \u00e0 l&rsquo;aide d&rsquo;\u00e9lectrocatalyseurs terrestres abondants pr\u00e9par\u00e9s par la modification de couches atomiques de CuO<\/a>\u00a0(r\u00e9sum\u00e9 de recherche)<\/p>\n<hr \/>\n<p>Pour de plus amples renseignements, communiquez avec :\u00a0<a href=\"mailto:fiona.cunningham@cifar.ca\">Fiona Cunningham<\/a><strong>,\u00a0<\/strong>Directrice, innovation.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Le 15 mai 2019, le CIFAR a organis\u00e9 une table ronde afin de discuter de l&rsquo;\u00e9volution des membranes s\u00e9lectives d&rsquo;ions pour les \u00e9lectrolyseurs de CO2.<\/p>\n","protected":false},"author":65,"featured_media":38675,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[3860,4688,932],"tags":[1750,4519,2488,2075,4657],"class_list":["post-21576","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-compte-rendu-devenement","category-energie-solaire-bioinspiree","category-industrie-et-technologie","tag-chimie","tag-chimie-fr","tag-curtis-berlinguette","tag-ted-sargent","tag-tom-mallouk-fr"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.2 - 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