Une news vraiment très intéressante en provenance de l'ambassade de France au Japon :
Pile à combustible sans platine
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/51102.htm
Chaîne écologique :
1 - Production propre d'électricité (énergies renouvelables : solaire, éolien etc.) et transfert de l'électricité par câbles HVDC
2 - Synthèse d'H2 (électrolyse de l'eau, rendement de
80-90%) à proximité des lieux de consommation
3 - Synthèse de N2H4 à partir de N2 et H2 (0,7 euros le litre de N2H4)
4 - Utilisation de N2H4 dans la pile à combustible Daihatsu (Nickel / Cobalt : le coût du catalyseur est divisé par 1000 par rapport
au platine ! 3 euros contre 2.700 euros) - Le véhicule (bus, voiture, avion, bateau...) ne rejette alors que de l'eau et du diazote (le diazote est le gaz
dominant de l'atmosphère). Le rendement d'un moteur électrique est supérieur à 90% (contre 20-25% pour un moteur thermique à pétrole, un rendement très médiocre). Rendement de la
pile à combustible (qui produit l'électricité utilisée dans le moteur électrique) : environ 70%.
Notes :
- La République démocratique du Congo possède la moitié des réserves mondiales connues de Cobalt.
- L'hydrazine est déjà utilisée aujourd'hui comme combustible dans les fusées (par exemple sous forme de mélange Aerosine 50)
- Certaines bactéries produisent du N2H4 :
(...) Kuenenia stuttgartiensis, une bactérie du groupe anammox. Les bactéries réalisant l'oxydation anaérobie de l'ammoniaque, appelée
anammox pour «anaerobic ammonium oxydation» font partie de la division des Planctomycètes, un groupe de bactéries mal connues, longtemps ignorées des microbiologistes, mais qui
comprend de nombreuses espèces dotées de particularités uniques originales. La réaction anammox qui transforme l'ammoniaque et les nitrites en azote gazeux en milieu anaérobie est un
élément majeur du cycle de l'azote. On estime actuellement qu'elle contribue à plus de 50% de la transformation de l'azote dans les océans. Cette transformation, produit comme
intermédiaire de l'hydrazine [N2H4], une substance hautement toxique dont les cellules se protègent en la confinant dans une vésicule appelée « anammoxosome », identifiée comme
étant le siège des réactions chimiques. La membrane de cette vésicule, parfaitement imperméable est constituée majoritairement de lipides particuliers, les ladderanes, découverts récemment et
dont la biosynthèse est inconnue. (...)
http://www.cns.fr/externe/Francais/Actualites/Presse/040406_1.html
L'azote des stations d'épurations (ions ammonium, nitrites, nitrates) pourraît ainsi être valorisé en hydrazine grâce aux bactéries
anammox !
(top) anammox mechanism with hydrazine and nitric oxides as intermediates; (bottom) reversed electron transport to upgrade electrons from nitrite oxidation to drive anammox
carbon fixation via the acetyl CoA pathway.
http://www.anammox.com/research.html
a, Simplified marine nitrogen cycle including the anammox 'sink'. Org.N, organic nitrogen. b, Morphology of the anammox cell and proposed model for the anammox
process. HH, hydrazine (N2H4) hydrolase; HZO, hydrazine oxidizing enzyme; NR, nitrite reducing enzyme. c, Fluorescence in situ hybridization of
filter material from station 7617 (142 m water depth). Green cells are total Eubacteria stained with EUB338 probe; red cells (encircled) are anammox bacteria stained with a new specific
probe (AmxBS820).
http://www.nature.com/nature/journal/v422/n6932/fig_tab/nature01472_F1.html
Remplissage du réservoir: Ce dernier est rempli d'un polymère granulé comportant des groupes carbonyles (>C=O) pour retenir l'hydrate d'hydrazine
(N2H4·H2O). Celui-ci réagit avec le groupe carbonyle (réaction de déshydratation-condensation) et se fixe sur le polymère, sous une forme solide appelée
hydrazone (>C= N2H2), qui se conserve en sécurité (en effet l'ydrazine est très toxique, contrairement à l'hydrazone).
Libération de l'hydrate d'hydrazine: Une circulation d'eau chaude produit l'hydrolyse. Cette réaction retransforme l'hydrazone en groupe carbonyle (>C=O), et
libère l'hydrate d'hydrazine (N2H4·H2O) sous forme liquide, dans la pile à combustible.
Source : http://www.see.asso.fr/bulletin/actu/2007a00e5e/106512bd43/11.htm
Communiqué de Daihatsu :
DAIHATSU MOTOR CO., LTD. (Daihatsu) announced today that it has, working with Japan's National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), developed a new
fundamental fuel cell technology that completely eliminates the need for platinum, a precious metal that has been an essential material in the electrode catalyst in conventional fuel cells for
automobiles. The new technology also fixes hydrazine hydrate inside the fuel tank to ensure its safe use as a fuel, resulting in no CO2 emissions
at all. (...) - http://www.daihatsu.com/news/n2007/07091401/index_f.html
Koichiro Asazawa, Koji Yamada, Hirohisa Tanaka, Akinori Oka, Masatoshi Taniguchi, Tetsuhiko Kobayashi; “A Platinum-Free Zero-Carbon-Emission Easy Fuelling Direct Hydrazine Fuel
Cell for Vehicles”; Angewandte Chemie International Edition Published online, DOI: 10.1002/anie.200701334
DIAPORAMA : http://www.fuelcellseminar.com/pdf/2007/Presentations/2C/32%20A%20Platinum-free%20zero-carbon%20emission%20fuel%20cell.ppt.pdf
D'autres infos sur les piles à combustible :
http://www.afh2.org/f/index.php?c=6&p=11&index=6
