Produire de l’électricité propre à partir de plumes de poulet

L’industrie alimentaire génère d’énormes quantités de déchets et de sous-produits, notamment los angeles manufacturing de volaille. Chaque année, environ 40 thousands and thousands de tonnes de plumes de poulet sont brûlées. Cela entraîne non seulement los angeles libération de grandes quantités de dioxyde de carbone₂Mais ils produisent également des gaz toxiques comme le dioxyde de soufre.

Des chercheurs de l’ETH Zurich et de l’Université technologique de Nanyang à Singapour (NTU) ont désormais trouvé un moyen d’utiliser ces plumes à bon escient. Grâce à un procédé easy et respectueux de l’environnement, ils extraient los angeles protéine kératine des plumes et los angeles transforment en fibres extrêmement fines appelées fibrilles amyloïdes. Ces fibres kératiniques sont utilisées dans los angeles membrane de los angeles pile à flamable. Leur étude a été publiée dans Matériaux et interfaces appliqués ACS.

Les piles à flamable génèrent du dioxyde de carbone₂– Électricité sans hydrogène ni oxygène, et ne dégage que de los angeles chaleur et de l’eau. Elle peut jouer un rôle necessary en tant que supply d’énergie sturdy à l’avenir. Au cœur de chaque pile à flamable se trouve une membrane semi-perméable. Il laisse passer les protons mais bloque les électrons, les forçant à circuler à travers un circuit externe de l’anode chargée négativement à los angeles cathode chargée positivement, produisant ainsi un courant électrique.

Bon utilization des déchets industriels

Dans les piles à flamable conventionnelles, ces membranes étaient jusqu’à présent fabriquées à l’aide de produits chimiques hautement toxiques, ou « produits chimiques éternels », coûteux et ne se dégradant pas dans l’environnement. D’autre section, los angeles membrane développée par les chercheurs de l’ETH et du NTU est principalement constituée de kératine biologique, respectueuse de l’environnement et disponible en grande quantité – les plumes de poulet contiennent 90 % de kératine. Cela signifie que los angeles membrane fabriquée en laboratoire est trois fois moins chère que les membranes conventionnelles.

«J’ai consacré plusieurs années à rechercher différentes manières d’utiliser les déchets alimentaires dans les systèmes d’énergie renouvelable», explique Rafael Mezenga, professeur d’alimentation et de matériaux souples à l’ETH Zurich. « Notre dernier développement ferme un cycle : nous prenons un matériau qui libère du dioxyde de carbone₂ Et des gaz toxiques lorsqu’ils sont brûlés et utilisés dans différents environnements : grâce à notre nouvelle technologie, elle remplace non seulement les components toxiques, mais empêche également los angeles libération de dioxyde de carbone.₂« Cela réduit l’empreinte carbone globale du cycle », explique Mezenga.

Software polyvalente

Cependant, d’autres défis doivent être surmontés avant que l’hydrogène puisse devenir une supply d’énergie sturdy. “L’hydrogène est l’élément le plus abondant dans l’univers, mais malheureusement pas sur Terre”, explique Mezenga. Comme l’hydrogène n’est pas présent ici sous sa forme natural, il faut le produire, ce qui nécessite beaucoup d’énergie. Ici aussi, los angeles nouvelle membrane pourrait s’avérer utile à l’avenir, automobile elle peut être utilisée non seulement dans les piles à flamable, mais également dans l’analyse de l’eau.

Dans un processus connu sous le nom d’électrolyse, un courant continu traverse l’eau, provoquant los angeles formation d’oxygène au niveau de l’anode (cette fois) chargée positivement, tandis que l’hydrogène s’échappe au niveau de los angeles cathode chargée négativement.

L’eau natural n’est pas suffisamment conductrice pour ce processus et nécessite souvent l’ajout d’acides. Cependant, los angeles nouvelle membrane est perméable aux protons, permettant ainsi le transfert de particules entre l’anode et los angeles cathode, nécessaire à une séparation efficace de l’eau, même dans l’eau natural. Los angeles prochaine étape pour les chercheurs sera de vérifier los angeles stabilité et los angeles durabilité de leur membrane kératinique, et de l’améliorer si nécessaire.