Un carburant qui ne s’enflamme qu’avec un courant électrique

Des ingénieurs chimistes ont conçu un carburant qui ne s’enflamme qu’avec l’application d’un courant électrique. Ce carburant, qui ne réagit pas aux flammes et ne peut pas provoquer d’incendies accidentels lors de son stockage ou de son transport, est considéré comme un carburant liquide « sûr ».

« Le carburant que nous utilisons habituellement n’est pas très sûr. Il s’évapore et pourrait s’enflammer, et il est difficile de l’arrêter », a indiqué Yujie Wang, doctorant en génie chimique à l’UCR et co-auteur d’un nouvel article sur le carburant. « Il est beaucoup plus facile de contrôler l’inflammabilité de notre carburant et de l’arrêter de brûler lorsque nous supprimons la tension ».

Le Journal de la Société Américaine de Chimie décrit comment l’équipe a créé le carburant, et des détails techniques supplémentaires sont également inclus dans le brevet qu’ils ont déposé.

Lorsqu’un carburant brûle, ce n’est pas le liquide lui-même qui brûle. Au lieu de cela, ce sont les molécules de carburant volatiles qui flottent au-dessus du liquide qui s’enflamment au contact de l’oxygène et de la flamme. Enlever une source d’oxygène éteindra la flamme, mais c’est difficile à faire à l’extérieur d’un moteur.

La base du nouveau carburant est un liquide ionique, qui est une forme de sel liquéfié. « Il est similaire au sel que nous utilisons pour assaisonner les aliments, qui est du chlorure de sodium », a déclaré Wang. « Celui que nous avons utilisé pour ce projet a un point de fusion plus bas que le sel de table, une faible pression de vapeur, et est organique ».

Une fois en laboratoire, l’équipe a modifié la formule du liquide ionique, remplaçant le chlore par du perchlorate. Ensuite, ils ont utilisé un briquet pour voir si le liquide résultant brûlerait. « La température d’un briquet normal est suffisamment élevée, et si cela devait brûler, cela aurait été le cas », a déclaré Yujie Wang.

Ensuite, l’équipe a essayé une application de tension suivie d’une flamme de briquet, qui a bien pris feu. « Une fois que nous avons coupé le courant, la flamme a disparu, et nous avons pu répéter ce processus encore et encore – appliquer une tension, voir de la fumée, allumer la fumée pour qu’elle brûle, puis l’éteindre », a ajouté le doctorant. « Nous étions ravis de trouver un système que nous pouvions démarrer et arrêter très rapidement ».

En ajoutant plus de tension au liquide, on obtient des flammes plus grandes avec une plus grande sortie d’énergie. Ainsi, l’approche pourrait également agir comme un système de mesure ou de régulation dans un moteur.

« Vous pouvez mesurer la combustion de cette manière, et couper la tension fonctionne comme un interrupteur de sécurité – une fonction de sécurité qui arrête automatiquement une machine si l’opérateur devient incapacité », a déclaré également Michael Zachariah, professeur distingué de génie chimique à l’UCR et auteur correspondant de l’article.

Théoriquement, le carburant liquide ionique pourrait être utilisé dans n’importe quel type de véhicule. Cependant, il reste encore des questions à résoudre avant qu’il puisse être commercialisé. Le carburant devrait être testé dans différents types de moteurs, et son efficacité devrait être déterminée. Une propriété intéressante du liquide ionique est qu’il peut être mélangé avec du carburant conventionnel et se comporter de la même manière qu’il le fait seul.

« Mais il faut faire des recherches supplémentaires pour comprendre quel pourcentage peut être mélangé et toujours ne pas être inflammable », a dit encore le professeur Zachariah.

Bien qu’il y ait un certain nombre de domaines pour des recherches supplémentaires sur le liquide, l’équipe est ravie d’avoir créé un carburant qui est à l’abri des incendies accidentels et non intentionnels.

« Cela serait certainement plus cher que la façon dont ils fabriquent actuellement les carburants. Ces composés ne sont pas normalement produits en vrac, mais s’ils l’étaient, le coût baisserait », a ajouté Michael Zachariah. Et de conclure : « À quel point serait-il compétitif ? Je ne sais pas. Mais si la sécurité est importante, c’est un aspect majeur de cela. Vous fabriquez quelque chose de sûr, alors il y a un avantage qui va au-delà de la ligne de fond ».

Principales caractéristiques du nouveau carburant conçu par les ingénieurs chimistes

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que ce nouveau carburant ?

C’est un carburant conçu par des ingénieurs chimistes de l’UC Riverside qui ne s’enflamme qu’avec l’application d’un courant électrique. Il ne réagit pas aux flammes et ne peut pas provoquer d’incendies accidentels lors de son stockage ou de son transport.

Comment a-t-il été créé ?

Le carburant a été créé en modifiant la formule d’un liquide ionique, une forme de sel liquéfié. Les chercheurs ont remplacé le chlore par du perchlorate et ont constaté que le liquide résultant ne brûlait pas sans l’application d’un courant électrique.

Quels sont les avantages de ce carburant ?

Le principal avantage de ce carburant est sa sécurité. Il ne peut pas s’enflammer accidentellement et son inflammabilité peut être contrôlée en supprimant la tension. De plus, en ajoutant plus de tension, on obtient des flammes plus grandes avec une plus grande sortie d’énergie.

Où pourrait-il être utilisé ?

Théoriquement, le carburant liquide ionique pourrait être utilisé dans n’importe quel type de véhicule. Cependant, il reste encore des questions à résoudre avant qu’il puisse être commercialisé, comme son efficacité dans différents types de moteurs.

Quels sont les défis à relever avant sa commercialisation ?

Avant de pouvoir être commercialisé, le carburant doit être testé dans différents types de moteurs et son efficacité doit être déterminée. De plus, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre quel pourcentage de ce carburant peut être mélangé avec du carburant conventionnel sans être inflammable.

Image : Des pompiers tentent d’éteindre l’incendie d’un véhicule dans une station-service. (Thomas Hawk)

Source : Journal de la Société Américaine de Chimie