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Les MOF pourraient accélérer le développement des véhicules à hydrogène

Depuis une vingtaine d’année, les chimistes ont appris à synthétiser des polymères mixtes tridimensionnels particulièrement poreux en associant des métaux et des molécules organiques. La porosité de ces structures organométalliques, dénommées MOF (« metalorganic framework ») par les chercheurs, est fonction de la nature de la partie organique du polymère.

Une équipe américaine de l’Université Northwestern (Illinois), dirigée par le professeur Omar K. Farha, vient de mettre au point un tel polymère capable de stocker d’énormes quantités d’hydrogène ou de méthane : les pores nanométriques de ce nouveau matériau permettent de stocker l’hydrogène bien plus efficacement et à moindre coût que tous les autres matériaux connus jusqu’à présent. Un gramme de ce polymère pourrait ainsi stocker la quantité d’hydrogène nécessaire pour recouvrir 1,3 fois la surface d’un terrain de football.

MOF ultraporeux pour stocker un gaz vecteur d'énergie.
(Credit: Northwestern University)

Cette ultra-haute porosité a été obtenue par un procédé de polymérisation permettant un agencement très précis de la structure atomique des nanopores.
Ce matériau semble particulièrement prometteur pour les piles à combustibles des véhicules propres du futur. Il pourrait notamment accélérer le développement de la voiture à hydrogène en évitant le recours aux très hautes pressions associées à des risques élevés d’explosion de ce gaz hautement inflammable.
Selon le professeur Farha, ce polymère pourrait également révolutionner les industries qui mettent en œuvre du gaz comprimé, que ce soit de l’hydrogène, du méthane ou tout autre gaz.

Source : Omar F. Farha et al., Balancing volumetric and gravimetric uptake in highly porous materials for clean energy, Science (17 Apr 2020)

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