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Une nouvelle façon de fabriquer du graphène à partir de ressources renouvelables

Le graphène est considéré par beaucoup comme un supermatériau extrêmement prometteur, mais nous ne sommes pas encore en mesure de le produire en masse. Un financement de l’UE aide une société de technologie verte basée en Espagne à affiner sa méthode de production de graphène à partir d’une source renouvelable.

Technologies industrielles

Le graphène possède des propriétés étonnantes: c’est le matériau le plus solide au monde et il peut conduire la chaleur et l’électricité mieux que tout autre matériau. Composé d’une seule couche d’atomes de carbone liés entre eux selon un motif répétitif d’hexagones, il est si mince qu’on le considère comme étant bidimensionnel. Mais plus d’une décennie après que les scientifiques de l’Université de Manchester, au Royaume-Uni, aient trouvé le moyen de l’isoler, nous ne sommes toujours pas en mesure de produire du graphène avec une efficacité et à un coût suffisants pour qu’il puisse être adopté de manière généralisée. La société espagnole de technologie verte Biogenera Renovables a trouvé un moyen de produire du graphène à partir du biogaz produit par le traitement des déchets du bétail et des cultures. Le financement de l’UE pour le projet BIOGRAPHENE lui a permis de procéder à la démonstration de son prototype, de l’améliorer et d’étudier le marché pour ce nouveau bioproduit. Des chercheurs du monde entier proposent une myriade de méthodes de production de graphène. Cependant, pour Xavier Biela, directeur général de Biogenera Renovables, la priorité est de produire ce matériau de façon durable. «Soit nous agissons et recherchons des technologies qui ne dépendent pas du pétrole, soit nous continuons à faire comme si de rien n’était et nous attendons que tout s’écroule», souligne-t-il.

Matériaux issus du fumier

Son équipe a récupéré le biogaz produit à partir du lisier de porc d’une ferme de Torregrossa, dans le nord-est de l’Espagne, et l’a introduit dans un réacteur de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) adapté pour traiter le méthane, le dioxyde de carbone ou les deux dans leur laboratoire de la ville de Lleida. «La synthèse se produit, séparant le carbone du méthane et du dioxyde de carbone, puis, le carbone étant plus lourd, il tombe sur une plaque catalytique. Nous utilisons ensuite un système de type rouleau à rouleau pour fabriquer du biographène», ajoute Xavier Biela. Les financements de l’UE ont permis à la société de tester la viabilité de son prototype en vérifiant les processus de filtrage et de nettoyage du biogaz pour produire la concentration de méthane adéquate. Ils ont optimisé les paramètres techniques du réacteur CVD et ont conçu une unité de production de biographène. Ils ont également produit un cylindre de biographène de haute qualité de 10 cm de diamètre en guise de prototype de démonstration. «C ’est faisable pour tout secteur qui procède au recyclage et crée du biogaz. Il s’agit de créer un nouveau produit à partir d’un processus existant. Cela n’interfère pas avec le processus de production et vous n’avez pas besoin de beaucoup de biogaz pour fabriquer du biographène de haute qualité», explique Xavier Biela.

Des commandes plutôt que des échantillons

En ce qui concerne l’étude de marché de BIOGRAPHENE, les résultats sont plus mitigés. Selon Xavier Biela, l’ajout de ce matériau à des produits existants tels que la résine, le béton ou l’asphalte pourrait améliorer voire transformer leurs qualités. Mais il est difficile de convaincre les fabricants de passer des commandes suffisamment importantes pour justifier une intensification de la production. «Tout le monde demande des échantillons. Nous avons eu de nombreuses conversations avec des fabricants, mais pour construire un réacteur de taille industrielle, j’ai besoin de commandes fermes», explique-t-il. Le manque de clarté sur ce que devrait être le prix de vente du graphène, dans ce qui est encore un marché émergent, ajoute encore à l’incertitude. Biogenera Renovables est actuellement en train de constituer un consortium avec des consultants italiens en ingénierie chez Sustainable Technologies pour solliciter un deuxième cycle de financement de l’UE afin de faire évoluer le projet.

Mots‑clés

BIOGRAPHENE, technologie verte, graphène, biogaz, recyclage, méthane, production de biographène

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