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Technion de Haïfa : catalyse pour la planète, la chronique de Jean-François Strouf

Israël.

Technion de Haïfa : catalyse pour la planète, la chronique de Jean-François Strouf
(Crédit : Twitter)

A la lecture des documents publiés par le Technion, nous découvrons le centre pour les processus soutenables (ou durables) et la catalyse telle qu’elle est présentée par le professeur Ilan Marek, Directeur du Centre Sir Michael and Lady Sobell Academic Chair, membre de l’Israel Academy of Sciences and Humanities, membre de l’Académie française des Sciences. « Les catalyseurs de demain permettront de résoudre les défis socio-économiques mondiaux, tel que la croissance exponentielle de la consommation d’énergie et de ressources naturelles. »

La recherche en catalyse est la clé pour faire face à un grand nombre de problèmes majeurs auxquels l’humanité est confrontée. L’avenir de notre planète dépend de notre capacité à penser différemment et à trouver de nouvelles approches pour résoudre les problèmes de développement durable à l’échelle mondiale.

L’objectif du Centre est de découvrir et développer de nouveaux  catalyseurs à partir d’éléments naturellement abondants et introduire une toute nouvelle catégorie de développement durable. De nouveaux partenariats pourront révolutionner les industries des produits chimiques, de l’alimentation, des soins, de l’énergie et de l’environnement internationalement. Les recherches générées par le nouveau Centre transformeront la catalyse en un domaine d’étude capable de concevoir des catalyseurs optimaux et des processus durables pour toute application spécifique. En réunissant des compétences diverses telles que la synthèse organique, les calculs théoriques, la physique, la biologie, l’informatique, le génie chimique et l’ingénierie des matériaux en un seul centre, de nouveaux catalyseurs durables pourront être développés, introduisant un changement de paradigme bénéfique pour Israël et l’ensemble de l’humanité.

Un catalyseur est une substance capable d’augmenter la vitesse d’une réaction chimique sans être consommée au cours de celle-ci. Son utilisation pertinente peut réduire les besoins en énergie, amoindrir l’impact environnemental et diminuer les coûts. Plus de 90 % des matières premières utilisées aujourd’hui comprennent des transformations catalytiques lors de leur production. Il existe de nombreux types de catalyseurs, tels que les enzymes, les dérivés de métaux de transition ou de simples molécules organiques. Alors que la demande en énergie croit de manière exponentielle et que le niveau de la pollution atteint des seuils critiques, il est temps d’adopter un changement de paradigme dans le domaine de la catalyse.

Les catalyseurs peuvent considérablement réduire l'énergie nécessaire d’une réaction chimique. Ils peuvent modifier les résultats de la réaction en produits moins stables (thermodynamiquement). Les catalyseurs ne sont jamais consommés pendant la réaction chimique.

Energie verte

La Professeure Lilac Amirav a produit de l’hydrogène avec un rendement record à partir de ressources abondantes, l’eau et la lumière du soleil, en utilisant un catalyseur inorganique de la taille d’un nanomètre (1 milliardième de mètre). L’efficacité de conversion d’énergie de ce procédé établit un nouveau record mondial dans le domaine de la photocatalyse à base de particules, et double le précédent record.

De la biomasse au méthane

Le Professeur Oz Gazit a mis au point un catalyseur extrêmement efficace pour la conversion du méthane et du CO2 provenant de la biomasse résiduelle ou du gaz naturel. Cette plateforme de catalyse unique, basée sur des métaux abondants sur notre planète, est très performante lorsqu’elle est effectuée dans des conditions réactionnelles et industrielles à faible coût. Ce groupe de recherche se consacre au développement de catalyseurs avancés pour des processus à haut rendement énergétique, liés aux carburants et aux produits chimiques de substitution.

Recyclage du plastique

Les déchets plastiques sont l’un des plus grands défis pour notre environnement et pour nos océans. Le recyclage pourrait atténuer considérablement cette pollution mais malheureusement, les plastiques issus de matériaux recyclés ont des propriétés inférieures et sont plus chers à produire que le plastique neuf. L’équipe du Professeur Charles Diesendruck tente de faire face à cette crise mondiale exponentielle en mettant au point un procédé mécanocatalytique qui convertit ces déchets en molécules de plus haute valeur ajoutée. Cela permet aux déchets recyclés de mieux s’intégrer au nouveau plastique et de concevoir des produits recyclés avec des propriétés mécaniques améliorées. Ce procédé mécanocatalytique est peu coûteux et impossible à obtenir avec les stratégies classiques.

Jean-François Strouf

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