Acidité de batteries et plastique pour hydrogène solaire

L'acide usagé des batteries de voiture est généralement considéré comme un passif : corrosif, salissant, et pas digne d'intérêt une fois le plomb récupéré. Mais des chercheurs de l'Université de Cambridge ont trouvé un moyen de faire faire à ce liquide indésirable quelque chose de bien plus intéressant. Dans une nouvelle étude publiée dans Joule, ils montrent que l'acide de batterie usé peut aider à décomposer les déchets plastiques et produire en même temps de l'hydrogène propre.

C'est le genre de chimie qui semble improbable jusqu'à ce que les chiffres s'alignent. L'équipe affirme que son réacteur alimenté par l'énergie solaire a fonctionné plus de 260 heures sans baisse de performance perceptible, signe que le procédé pourrait être bien plus durable que beaucoup d'idées de laboratoire précoces. Tout aussi important, les chercheurs pensent qu'il pourrait fonctionner sur plusieurs types de déchets plastiques, et pas seulement sur un ensemble restreint de matériaux.

Un flux de déchets rencontrant un autre flux de déchets

L'attrait est évident. Le monde est submergé par le plastique, avec des centaines de millions de tonnes produites chaque année, tandis que les taux de recyclage restent douloureusement bas. En parallèle, les batteries de voiture au plomb contiennent une quantité importante d'acide, mais cet acide est habituellement neutralisé puis jeté après extraction du métal précieux. Deux problèmes de déchets. Une solution pratique.

Depuis des années, les scientifiques savent que les acides peuvent aider à décomposer les plastiques. Le problème était la durabilité. La plupart des catalyseurs ne peuvent pas résister longtemps à des conditions fortement acides, ce qui rend l'utilisation à grande échelle difficile. Kay Kwarteng, auteur principal de l'étude et doctorant à Cambridge, explique que le défi consistait à trouver un photocatalyseur bon marché capable de résister à cet environnement sans se désintégrer.

C'est là qu'intervient la percée. L'équipe a développé un catalyseur qui ne s'effrite pas sous l'effet de l'acide et permet au contraire l'émergence d'une boucle fermée, où un flux de déchets industriels devient l'entrée d'un autre procédé utile. Le résultat est un système circulaire qui ressemble moins au recyclage au sens traditionnel et davantage à une réinvention des déchets depuis la base.

Lumière solaire, acide et plastique dans un même réacteur

Le procédé, que les chercheurs appellent photoreformage acide alimenté par l'énergie solaire, est étonnamment élégant. D'abord, l'acide de batterie usé aide à fragmenter les déchets plastiques en produits chimiques plus simples comme l'éthylène glycol, un composé utilisé dans des produits allant de l'antigel aux encres. Ensuite, la lumière solaire fait le reste : le photocatalyseur convertit le mélange en hydrogène et en acide acétique, mieux connu comme le principal constituant du vinaigre.

En termes simples, le système transforme du plastique et de l'acide jetés en quelque chose ayant une vraie valeur énergétique. C'est le type de chimie que le secteur des énergies propres apprécie : compact, efficace et, s'il peut être déployé à grande échelle, potentiellement utile dans le monde réel. L'équipe a également signalé que le catalyseur est resté actif pendant 11 jours, soit environ 264 heures, sans perte de performance significative.

Bien sûr, il s'agit encore de travaux de laboratoire, pas d'un produit commercial fini. Les chercheurs précisent que davantage de tests sont nécessaires, notamment pour comprendre combien de temps les réacteurs peuvent durer et comment ils se comportent en dehors de conditions contrôlées. Et non, ce n'est pas une solution miracle à la crise mondiale des plastiques. Le recyclage traditionnel reste important, et le restera probablement longtemps.

Même ainsi, le message plus large est difficile à ignorer. Les déchets n'ont pas à rester des déchets. Comme l'a dit Erwin Reisner, auteur senior de l'étude, l'idée est de créer de la valeur à partir de ce qui serait autrement jeté. Utiliser la lumière du soleil et l'acide de batterie usé pour produire du carburant hydrogène ne résoudra pas tous les problèmes environnementaux, mais cela pourrait ouvrir une voie nouvelle et très prometteuse.