1 000 fois moins d’énergie : la promesse des nouvelles membranes polymères

Michele Galizia, professeur associé à l’Université de l’Oklahoma, dirige une équipe de recherche qui a récemment reçu une subvention du Département de l’Énergie des États-Unis. Leur objectif est de développer des membranes polymères améliorées pour faire progresser la séparation moléculaire et la science des matériaux connexes.

Vers une séparation moléculaire plus efficace

Actuellement, la séparation des produits chimiques, des gaz et des liquides se fait à l’aide d’une technologie de distillation thermique. Celle-ci est très coûteuse à exploiter et consomme l’équivalent de huit GJ d’électricité par personne sur la planète par an, selon Michele Galizia. L’objectif de l’équipe est donc de développer des dispositifs de nouvelle génération pour la séparation à grande échelle des gaz en utilisant des membranes polymères à la place de la distillation.

Le chercheur souligne l’importance de la durabilité de ces membranes. « Ces membranes doivent présenter une stabilité à long terme d’au moins trois ans si nous voulons rendre ces processus réalisables et rentables », a-t-il ajouté.

Une collaboration pour une meilleure science des matériaux

Michele Galizia travaille aux côtés d’Alberto Striolo, également à l’École de génie chimique, biologique et des matériaux durables, et de Marco Buongiorno Nardelli à l’Université de North Texas. Ensemble, ils se concentrent sur la science fondamentale, en utilisant les principes de la chimie et de la physique et en s’inspirant d’autres domaines pour développer de meilleurs matériaux.

« Notre équipe utilise des simulations moléculaires pour sélectionner les monomères nécessaires à la fabrication de nouvelles membranes polymères », a indiqué M. Galizia. « Ces nouvelles membranes consommeraient 1 000 fois moins d’énergie pour séparer les mélanges qu’il n’en faudrait pour les distiller. »

Des applications potentielles dans de nombreux domaines

Si les chercheurs réussissent, cette technologie de membrane a des applications potentielles dans de nombreux domaines, y compris les combustibles fossiles, les soins de santé, l’industrie aéronautique et plus encore.

« Il y a vraiment une variété de séparations que nous pourrions effectuer », a ajouté M. Galizia. « Cela comprend la séparation du dioxyde de carbone du gaz naturel, les séparations oléfine-paraffine, la séparation et la récupération de l’hydrogène, la séparation des solvants et bien d’autres. Nous avons juste besoin de membranes plus sélectives et durables, ce qui est exactement ce que nous voulons faire dans ce projet. »

Un projet aligné avec le plan stratégique de l’Université de l’Oklahoma

Ce projet multidisciplinaire s’aligne non seulement avec le plan stratégique de l’Université de l’Oklahoma, mais offre également une opportunité d’éduquer les futurs scientifiques des matériaux. « Notre travail consiste à éduquer la prochaine génération de travailleurs et les leaders de l’avenir », a conclu M. Galizia. « C’est pourquoi nous faisons cela. »

En synthèse

Une équipe de recherche de l’Université de l’Oklahoma travaille à développer des membranes polymères améliorées pour la séparation moléculaire. Ce projet vise à remplacer la technologie de distillation thermique coûteuse et énergivore actuellement utilisée. Il pourrait avoir des applications dans de nombreux domaines, de l’industrie des combustibles fossiles à l’industrie aéronautique, en passant par les soins de santé.

Pour une meilleure compréhension

Qui est Michele Galizia ?

Michele Galizia est un professeur présidentiel associé à l’Université de l’Oklahoma, spécialisé dans le génie chimique, biologique et des matériaux durables.

Quel est l’objectif de la recherche de Galizia ?

L’objectif de la recherche de Galizia est de développer des membranes polymères améliorées pour la séparation moléculaire à grande échelle.

Quelle est l’importance de la durabilité des membranes ?

Les membranes doivent présenter une stabilité à long terme d’au moins trois ans pour rendre les processus réalisables et rentables.

Quelles sont les applications potentielles de cette technologie de membrane ?

La technologie de membrane a des applications potentielles dans de nombreux domaines, y compris les combustibles fossiles, les soins de santé, l’industrie aéronautique et plus encore.

Quel est le rôle de l’éducation dans ce projet ?

Le projet offre une opportunité d’éduquer les futurs scientifiques des matériaux et de préparer la prochaine génération de travailleurs et les leaders de l’avenir.

Principaux enseignements

Références

En savoir plus sur les travaux de Galizia au sein du laboratoire des membranes de l’Université d’Ottawa (OU Membrane Lab) du Gallogly College of Engineering.

Légende illustration principale : Michele Galizia, professeur associé au président à l’école d’ingénierie chimique, biologique et des matériaux de l’université d’Oklahoma, dirige une équipe de recherche qui a récemment reçu une subvention du ministère américain de l’énergie. Cette subvention permettra de mettre au point des membranes polymères améliorées pour faire progresser la séparation moléculaire et les sciences des matériaux connexes.