Les fourmis détiennent-elles la clé du carburant du futur ?

« Les fourmis détiennent-elles la clé du carburant du futur ? Intro : Aujourd’hui je vais vous parler carburant et avenir.

Comme vous le savez sûrement, notre société actuelle est presque entièrement dépendante aux carburants notamment fossiles.

83% du carburant utilisé dans le monde chaque année est issue de carburants fossiles comme le charbon, le gaz ou encore le pétrole.

Le problème avec ceux-ci est qu’ils ne sont pas inépuisables, ne sont pas renouvelables à l’échelle humaine car ils sont le fruit d’une décomposition sur plusieurs dizaines de millions d’années, et risquent donc de s’épuiser dans les décennies suivantes.

Le monde en a besoin pour les véhicules ou encore pour la production d’énergies dans les centrales électriques.

On a donc besoin de trouver un remplaçant pour ces carburants fossiles en plus des énergies renouvelables qui sont en train de se démocratiser dans beaucoup de pays du monde, mais qui restent une partie très minoritaire de l’énergie mondiale produite et consommé. Une solution qui est envisageable est l’utilisation du dihydrogène, qui est déjà utilisé comme carburant de propulsion dans les fusées par exemple. Cette molécule qui est tout simplement la liaison de 2 atomes d’hydrogène, l’atome le plus abondant et le plus léger de l’univers, nous permet de le convertir en électricité, en chaleur et même en force motrice. Cependant, il engendre des problèmes liés à son stockage et son transport sur lesquels nous reviendrons plus tard, et est obtenable par différents procédés, celui sur lequel on va se pencher est celui de la catalyse de l’acide formique, acide qui est par ailleurs contenu dans l’abdomen des fourmis.

Cet acide est celui qu’elles émettent pour se défendre lorsqu’elles mordent leur cible, ce qui occasionne des brulures. C’est pour cela qu’on peut être amenés à se demander, si les fourmis détiennent la clé du carburant du futur ? Pour répondre on va premièrement aborder les caractéristiques du dihydrogène, les problèmes que celui-ci engendre, et de son obtention par l’acide formique et dans un second temps nous mettrons en évidence les propriétés de l’acide formique, nous verrons s’il est possible d’exploiter des fourmis pour en obtenir assez jusqu’à remplacer le pétrole, et montrerons les avantages qu’il présente qui viennent corriger les désavantages du dihydrogène. 1-Le dihydrogène : Tout d’abord, parlons de l’hydrogène.

L’hydrogène est souvent désigné comme le futur remplaçant des carburants fossiles.

Il est envisagé pour remplacer l’essence dans les moteurs à explosion, ou pour alimenter les piles à combustible, car son oxydation ne produit que de l’eau.

Il est facilement produit à partir d’énergie électrique.

Il est écologique et performant, mais il n’en présente pas moins de nombreux inconvénients. Il est extrêmement inflammable, il doit être stocké dans d’encombrantes bouteilles pressurisées, et présente de grands risques d’explosion.

Autant d’obstacles à son utilisation, que les scientifiques de l’EPFL ont levés, en stockant l’hydrogène sous la forme d’acide formique.

Grâce à un catalyseur et au CO2 présent dans l’atmosphère, les scientifiques ont transformé l’hydrogène en acide formique.

Seconde étape, les laboratoires sont parvenus à provoquer le phénomène inverse : par le biais d’une catalyse, l’acide formique retourne de manière totale à l’état de CO2 et d’hydrogène, lequel peut ensuite être transformé en énergie électrique via une pile.

Nous arrivons donc à transformer l’hydrogène en acide formique pour palier à ses problèmes de stockage de transport etc, et nous arrivons également à transformer l’acide formique en dihydrogène pour pouvoir donc l’utiliser en tant que carburant. D’après le communiqué de l’EPFL, l’acide formique retourne de manière totale à l’état de dihydrogène et de CO2.

Il nous dit également qu’un litre d’acide formique libère 53 grammes dihydrogène.

Pour vérifier cela on écrit d’abord l’équation bilan de la réaction : HCO2H → H2 + CO2 On rappelle que la masse du H 2 est égale à sa quantité de matière n multipliée par sa masse molaire M.

m(H2) = n(H2).M(H2) On voit que pour une mole d’acide nous obtenons une mole de dihydrogène.

n(HCO2H) = n(H2) Viens ensuite m(H2) = n(HCO2H).M(H2) on trouve la quantité de matière de l’acide formique grâce à sa densité et à sa masse molaire.

On obtient finalement 53 grammes.

A noter que pour le même volume dihydrogène nous avons seulement 28 grammes pour une bouteille pur pressurisée à 350 bars. De plus d’après certaines sources, 1kg d’hydrogène nous permet de parcourir 100km.

L’acide formique libérant 53g par litre, il nous faudrait à peu près 19litres d’acide pour parcourir 100km.

Le diesel actuellement utilisé dans le secteur automobile comme carburant, permet de parcourir 100km en seulement 6litres. Donc l’acide parait moins intéressant que le diesel mais penchons-nous sur le rejet de CO2 des deux.

1 litre de diesel rejettent en moyenne 2,6kg de CO2.

Pour déterminer celle rejeté par l’acide, on va utiliser la même méthode que celle de l’hydrogène, mais en multipliant par la.... »