Un groupe de chercheurs de l’Université de Grenade a réussi à obtenir le meilleur matériel qui existe jusqu’à maintenant pour éliminer les substances polluantes comme le benzène, le toluène ou les xylènes, dissolvants organiques largement utilisés par l’industrie des hydrocarbures et générés aussi par la circulation routière dans les villes. La problématique à l’échelle mondiale en ce qui concerne l’exposition aux hydrocarbures aromatiques a été focalisée, avec une plus grande attention, sur le benzène, qui est considéré dangereux pour la santé, même en petites quantités.
Ce matériel est un aérogel monolithique de carbone, et son avantage ne réside pas uniquement dans sa capacité de rétention de ces composants polluants, sinon dans sa facilité pour être régénéré et pouvoir être utilisé durant plusieurs cycles. Ce travail a été réalisé par David Fairén Jiménez, du Département de Chimie Inorganique de l’UGR, et dirigé par les professeurs Carlos Moreno Castilla et Francisco Carrasco Marín. L’objectif de cette recherche a été l’étude de la préparation et la caractérisation d’une série de nouveaux matériaux –les aérogels monolithiques de carbone– pour les utiliser comme des absorbants de benzène, toluène et xylènes (BTX).
Un pouvoir élevé de contamination
L’étude de l’élimination des composés organiques volatiles (COV) de source anthropogénique –la circulation routière en villes, les dissolvants, l’industrie, etc.-, comme les BTX, est d’une grande importance en raison de leur pouvoir élevé de contamination. Pour l’élimination de ces polluants, explique David Fairén, non seulement il est nécessaire d’utiliser des matériaux avec un grand volume de micropores – là où se produira la rétention des polluants – sinon aussi avec une distribution adéquate des tailles des pores. De cette manière nous obtiendrons une bonne efficacité durant l’élimination et la récupération des BTX après la saturation du matériel.
En plus, la conception des couches d’absorption doit permettre suffisamment de temps de contact pour l’élimination des composants sans s’exposer, en même temps, à une chute de pression. Finalement, le matériel employé dans la couche doit être capable de supporter les efforts mécaniques provoqués par des vibrations ou des mouvements. Les matériaux avec lesquels nous avons travaillé, les aérogels monolithiques de carbone, sont capables de remplir toutes ces conditions, affirme le scientifique de l’UGR.
La thèse de doctorat de David Fairén Jiménez a été récompensée d’un prix pour les Jeunes Chercheurs durant la IX Réunion du Groupe Espagnol de l’étude des Carbones, qui a eu lieu à Teruel (Aragon).
Double information
Ce travail apporte une méthodologie pour l’étude des échantillons poreuses à travers la comparaison des techniques de caractérisation des superficies plus traditionnelles, comme l’absorption des gaz, face à d’autres d’accès plus difficile, comme la dispersion des rayons-X aux petits angles (SAXS). Ces techniques offrent non seulement des informations sur les caractéristiques de ces matériaux sinon aussi sur l’état physique des polluants à l’intérieur de la porosité.
D’un autre côté, il a été possible d’obtenir certains matériaux avec des propriétés supérieures à d’autres résultats publiés dans la bibliographie sur l’élimination des contaminants comme le benzène, le toluène et les xylènes. Et non seulement quant à la capacité de rétention des composants polluants sinon à leur facilité pour être régénérés et ainsi pouvoir être utilisés durant plusieurs cycles. La conception de ces échantillons permet, en pouvant être synthétisés avec la forme finale voulue, d’être appliqués dans des courants avec des flux de gaz élevés sans que se produise une chute de pression au long de la couche.
Les résultats de la recherche ont été publiés dans les prestigieuses revues «Carbon», «Journal of Physical Chemistry» et «Langmuir».
Coordonnées :
David Fairén Jiménez. Département de Chimie Inorganique de l’UGR. Portable : (+44) 7504765078.
Courriel : fairen@ugr.es
