Turin remporte 4,6 millions d'euros – Championnat d’Europe 2020

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financement de projets de recherche - subvention erc

Des laboratoires de recherche de l'École polytechnique de Turin et de l'Université de Turin, trois projets de jeunes chercheurs pour réduire l'impact environnemental avec les énergies renouvelables et des études sur les nanoplastiques

Turin il remporte – entre l'école polytechnique et l'université d'État – plus de 4,5 millions d'euros, en remportant trois Subventions de démarrage pour l'année 2020, attribué parConseil européen de la recherche (Erc), un organisme de l'Union européenne qui, grâce à un financement compétitif, soutient l'excellence scientifique.

SuN2rise de l'École polytechnique de Turin

Il existe une nouvelle façon de produire de l'ammoniac et des engrais un faible impact environnemental. Il l'a conçu Federico Bella, chercheur de Polytechnique de Turin à partir de l'air atmosphérique et en exploitant l'énergie du soleil, repensant ainsi l'un des processus chimiques les plus coûteux et les plus polluants de la planète.

Pour ce projet – nommé SuN2rise (Fixation électrochimique de l'azote par l'énergie solaire pour la raffinerie d'ammoniac) – Bella a obtenu un prêt d'environ 1,5 million d'euros via leErc Grant, une initiative de l'Union européenne qui sélectionne et finance chaque année des projets dignes d'innovation, très ambitieux, pionniers et non conventionnels.

Fondamentalement, Belle vise à correspondre à production d'électricité à partir du photovoltaïque à la conversion deazote atmosphérique dans l'ammoniac, composé à la base du engrais dans l'agriculture.

Tout cela passe par la réalisation d'un appareil intégré qui combine cellules photovoltaïques hybrides aux systèmes de conversion de l'air en ammoniac.

Ce dernier est l'un des produits chimiques les plus utilisés au monde, notamment comme engrais, mais son processus de synthèse nécessite des conditions expérimentales extrêmement critiques en termes de température et de pression élevées.

Le procédé proposé par le projet prévoit trois éléments caractéristiques: c'est-à-dire provoquer la dégradation et la conversion de la molécule d'azote, l'une des plus stables existantes dans la nature.

Le groupe de travail développera électrocatalyseurs nanostructurés capables de déstabiliser la molécule d'azote, des systèmes polymériques pour la conduction des ions lithium et la régénération de ce métal (connu pour sa capacité à réagir avec l'azote) et des réacteurs électrochimiques à l'échelle du laboratoire pour conduire le procédé.

Le projet sera réalisé dans les laboratoires de Groupe d'électrochimie Disat, des installations à la pointe de la technologie pour les problématiques liées aux thèmes des batteries, du photovoltaïque et de l'électrocatalyse.

L'approche de Projet SuN2rise présente trois avantages par rapport au processus actuel de production d'ammoniac.

Premièrement, la réaction électrochimique a lieu dans des conditions douces et sans émission de CO2. Ensuite, l'énergie requise par le processus est fournie par cellules solaires hybrides (à base de pérovskite ou de colorant), dont la particularité d'être préparé sur des supports en verre lui permettra d'être utilisé directement comme enveloppe du réacteur lui-même, assurant une excellente intégration.

Enfin, ce procédé est réalisable et exportable partout, même dans les zones reculées: étant donné que l'ammoniac est à la base de la plupart des engrais, le Processus SuN2rise il leur permettrait d'être produits directement dans les exploitations agricoles, évitant ainsi le stockage de tels produits (dont l'un, le nitrate d'ammonium, a récemment montré son danger s'il est stocké en grandes quantités et en milieu urbain, comme cela s'est produit à Beyrouth).

Le projet CO2Cap

La même bourse européenne et le même chiffre également récompensés Andrea Lamberti qui permet de récupérer l'énergie de la production de CO2.

Avec CO2Cap (Le projet de Lamberti dans son intégralité s'appelle Récupération d'énergie à partir des émissions de CO2 exploitant le mélange capacitif à base de liquide ionique) propose de récupérer l'énergie de la production de CO2 grâce à l'utilisation de liquides ioniques développés ad hoc pour absorber le dioxyde de carbone, avec l'avantage par rapport aux méthodes traditionnelles d'être beaucoup moins polluants.

Les recherches de Lamberti se sont concentrées ces dernières années sur deux thèmes qui ont convergé dans le projet: d'une part les nanotechnologies et les nanomatériaux pour l'énergie et d'autre part le stockage d'énergie grâce aux supercondensateurs, sorte de batteries qui accumulent de l'énergie, bien que basé sur un principe différent de celui des batteries classiques.

Une technologie très efficace dans le domaine des supercondensateurs est liée à l'utilisation de liquides ioniques, c'est-à-dire de sels liquides à température ambiante.

Ces sels peuvent être développés ad hoc pour absorber le CO2, avec l'avantage par rapport aux méthodes traditionnelles d'être beaucoup moins polluants.

Contrairement à une simple batterie rechargeable, cependant, les appareils conçus dans le cadre du Projet CO2CaP non seulement ils absorberont du dioxyde de carbone, mais au cours du processus, ils chargeront les électrodes d'un supercondensateur, récupérant ainsi de l'énergie, grâce à un mécanisme appelé mélange capacitif (CapMix).

Ce processus implique que lorsque deux solutions contenant du CO2 absorbé avec des concentrations différentes sont mélangées, de l'énergie est libérée, qui peut être récupérée grâce au CO2CaP.

Mais le projet CO2CaP, en plus de l'avantage énergétique, offre également un autre avantage: la possibilité de récupérer du CO2 pur en fin de processus, par rapport aux émissions traditionnelles non traitées, qui voient du CO2 mélangé à l'air et à d'autres déchets, en une forme donc difficile à réutiliser.

Le CO2 pur peut à la place être utilisé pour produire des réactifs chimiques d'origine industrielle et des carburants. La technologie pourrait être utilisée pour l'absorption du CO2 produit au niveau industriel, qui représente un très grand pourcentage de la pollution atmosphérique globale.

Bella et Lamberti ils travaillent au sein du Département des sciences appliquées et de la technologie de l'Ecole polytechnique de Turin. L'université de Turin se concentre fortement sur la présentation de projets et de recherches pour Bourses Erc: actuellement le Politecnico peut compter 20 projets financés à hauteur de 24 millions d'euros.

Le projet de l'Université de Turin

L'Université de Turin, d'autre part, grâce aux recherches de Monica Passananti, chercheur au département de chimie et maître de conférences en chimie de l'environnement, a obtenu une bourse de 1624751 euros pour les 5 prochaines années grâce à un projet qui étudiera l'impact des nanoplastiques sur l'environnement en déterminant comment ils peuvent interagir avec les composants abiotiques en l'eau de mer et dans l'atmosphère et comment ils peuvent changer avec les processus naturels.

On sait peu de choses sur la façon dont les nanoplastiques agissent dans l'environnement et leur présence dans les océans n'a été démontrée que récemment. les risques environnementaux et sanitaires ne sont pas encore définis.

En raison de la petite taille et de la grande surface exposée sur laquelle ils reposent, les interactions des nanoplastiques avec les espèces chimiques naturelles et les formes de vie peuvent être considérablement différentes de celles des débris plus gros.

Le projet, qui se développera sur cinq ans, se déroulera à l'Université de Turin et à l'Université d'Helsinki en Finlande et utilisera des expériences en laboratoire pour déterminer ce que les nanoplastiques produisent, lorsqu'ils réagissent avec la lumière du soleil et les espèces chimiques. dans l'eau de mer et dans l'atmosphère.

Il développera une procédure de collecte et d'analyse, à travers des techniques de spectrométrie de masse et de mesure des aérosols, une étape cruciale dans l'analyse de la quantité de nanoplastiques présents dans l'environnement.

Enfin, il évaluera leur impact potentiel sur les processus photochimiques naturels, les échanges mer-atmosphère et le cycle du carbone.