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Posté par Adrien le Jeudi 09/06/2011 à 12:00
Le méthane, une future matière première ?
Le méthane (CH4) est un gaz à fort potentiel d'effet de serre (21 fois supérieur au CO2) et est souvent perçu comme un déchet, un sous-produit polluant dont on se passerait bien. La seule utilisation industrielle de cette molécule présente en grandes quantités sur la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique,...) est sa transformation en monoxyde de carbone (Le monoxyde de carbone est un des oxydes du carbone. Sa formule brute s'écrit CO et sa formule semi-développée C=O ou –C≡O+, la molécule est composée d'un atome de carbone et d'un atome...) CO et en hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) H pour la production de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz...) de synthèse.

Une des principales caractéristiques du méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la famille des alcanes. C'est un gaz que l'on trouve à l'état naturel et qui est produit par des organismes vivants....) est sa grande stabilité. Les atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est...) formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la...) la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière...) CH4 sont fortement unis (L'UNIS, pour UNIversité du Svalbard, est une université norvégienne implantée en 1993, à Longyearbyen (2000 habitants), principale cité du Spitzberg (en francais, Spitzberg désigne l'île...) entre eux et un des défis de la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou...) moderne est justement de réussir à casser ces liaisons pour pouvoir transformer le méthane.

Le méthane a déjà été transformé en méthanol ainsi qu'en acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) acétique, cependant, ces transformations nécessitent des conditions de travail très spécifiques comme une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant...) extrêmement élevée ou un milieu de réaction très acide.

Récemment, une équipe franco-espagnole composée de chercheurs des universités de Huelva et de Valence ainsi que des scientifiques de Toulouse ont réussi pour la première fois à convertir le méthane en propionate d'éthyle, aussi appelé propanoate d'éthyle CH3CH2COOCH2CH3.

Pour obtenir cette transformation, les scientifiques ont utilisé un catalyseur (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ; il participe à la réaction mais il ne fait partie ni des produits, ni des réactifs et...) à base d'argent (L’argent ou argent métal est un élément chimique de symbole Ag — du latin Argentum — et de numéro atomique 47.). L'équipe de Huelva avait déjà utilisé cette méthode avec d'autres hydrocarbures, mais avait échoué avec le méthane car le caractère peu réactif de celui-ci impliquait que toutes les autres substances du réacteur (Un réacteur peut désigner :) réagissaient avant lui. Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont dû utiliser du dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone (appelé parfois, de façon impropre « gaz carbonique ») est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène et dont la formule brute est : CO2.) CO2 en conditions supercritiques comme milieu de réaction. Le CO2 est un gaz dans des conditions normales de température. Il est lui aussi très stable et peu réactif. En conditions supercritiques, c'est-à-dire à des valeurs de pressions et températures définies, il peut se transformer en un fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple des fluides compressibles, et les liquides, qui sont des fluides peu compressibles. Dans certaines...) dissolvant, c'est-à-dire un fluide ayant la capacité de dissoudre un corps.

Le propanoate d'éthyle est un ester utilisé comme arôme dans l'industrie alimentaire. Il possède une odeur de fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation du pistil. La paroi de l'ovaire forme le péricarpe...) avec une note de rhum et est présent dans de nombreux fruits et dans certaines boissons alcoolisées. Le proponate d'éthyle est obtenu de manière classique par une réaction d'estérification entre l'acide propanoïque et l'éthylène. Sa production à partir de méthane a été réalisée à une température de 40 degrés et n'a généré qu'un seul sous-produit: de l'azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote désigne le gaz diatomique...). Suite à cette expérience réussie, le méthane pourrait désormais être une matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide,...) première intéressante.

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Source: BE Espagne numéro 105 (6/06/2011) - Ambassade de France en Espagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /66970.htm
Illustration: Wikipedia