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Une équipe internationale de scientifiques a décrit dans une étude un type de glace constitué d’hydrates d'hydrogène qui peut persister à température ambiante et à une pression relativement faible, ce qui a un grand intérêt, notamment, comme solution potentielle de stockage du carburant à hydrogène, relatent les Physical Review Letters.

Des scientifiques russes, américains et chinois ont décrit la structure et les propriétés de l'hydrate d'hydrogène, qui existe sous forme de glace à température ambiante et pression relativement faible, selon les résultats d’une étude publiée dans les Physical Review Letters.

Ce type de glace est intéressante en tant que solution potentielle pour le stockage et le transport de l'hydrogène, le carburant le plus propre. Le stockage d'hydrogène pur est risqué en raison de ses capacités explosives, et la densité de l'hydrogène pressurisé est trop faible, donc les scientifiques cherchent des moyens économiquement rentables de stocker ce gaz.

«Ce n'est pas notre premier travail sur les hydrates d'hydrogène. Nous avons précédemment prédit la composition d’un nouvel hydrate d'hydrogène, où il y avait deux molécules d'hydrogène par molécule d'eau. Malheureusement, cet hydrate exceptionnel ne peut exister qu'avec des pressions supérieures à 380.000 atmosphères, ce qui n'est pas pratique. Notre nouvel article est consacré aux hydrates qui contiennent moins d'hydrogène, mais qui peuvent également exister à une pression beaucoup plus faible», a indiqué dans un communiqué de presse l'un des auteurs de l'article, le professeur russe Artem Oganov.

Un nouveau type d’hydrate d'hydrogène

Les scientifiques ont mené des expériences sur les propriétés de différents hydrates d'hydrogène et ont découvert le comportement étrange de l'un d'eux, qui présente une molécule d'hydrogène pour trois molécules d'eau. Sa structure a été examinée à l'aide de l'algorithme évolutionniste USPEX élaboré par le professeur Artem Oganov.

Les chercheurs ont découvert que dans les conditions correspondant à l'expérience, la structure très semblable à l'hydrate С1 déjà connu -ordonnée par alignement symétrique des protons- se forme, mais qu’elle s’en distingue par l'orientation des molécules d'eau. Les scientifiques ont prouvé que l'ordre protonique du nouvel hydrate d'hydrogène se produit déjà à température ambiante.

Les propriétés physiques de la glace sont très différentes. La glace qui nous entoure, y compris les flocons de neige, est toujours hexagonale, désordonnée au niveau des protons. La structure cristalline des hydrates d'hydrogène dépend fortement de la pression. À basse pression, il y a de grandes cavités, chacune abritant une molécule d'hydrogène. À mesure que la pression monte, la structure devient plus dense et l'hydrogène est de plus en plus intégré à la grille cristalline, mais son degré de liberté diminue.

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hydrogène, carburant, science, glace
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