😮 Rejoignez nos [ 6.000 abonnés ]
Comment réduire sa facture d'énergie ? [ gratuit ]
mercredi, juillet 29, 2026
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Biomasse résiduelle : une nouvelle source durable de graphène ?

Biomasse résiduelle : une nouvelle source durable de graphène ?

par La rédaction
17 juillet 2023
en Recherche, Technologie

Quand la transformation des déchets en matériaux précieux devient une opportunité de collaboration fructueuse entre l’Europe et les États-Unis.

Lors de sa visite à Princeton en 2022 dans le cadre du programme Fulbright, Ange Nzihou, expert français dans la valorisation des déchets, a présenté sa technique prometteuse pour transformer la biomasse résiduelle en graphène, matériau aux nombreuses applications allant des batteries aux cellules solaires. Son approche utilisant un catalyseur à base de fer non toxique offrait des avantages par rapport aux méthodes existantes reposant sur des produits chimiques dangereux, des métaux précieux ou des combustibles fossiles.

Mais un problème subsistait : Ange Nzihou ne comprenait pas exactement le fonctionnement du procédé. « En tant qu’ingénieur chimiste, je m’intéresse souvent aux propriétés finales des matériaux et à leurs applications concrètes, explique ce professeur émérite en génie chimique à l’IMT Mines Albi, mais pour optimiser ces propriétés, il faut comprendre ce qui se passe aux échelles nano et atomique lors de la transformation« , souligne-t-il.

C’est là qu’est intervenue Claire White, professeure associée en génie civil et environnemental et au Andlinger Center for Energy and the Environment de Princeton. Elle a apporté son expertise dans la caractérisation des matériaux à l’échelle nano et atomique pour découvrir le mécanisme permettant au fer de convertir la biomasse résiduelle en graphène.

Une découverte aux proportions nanométriques

Le graphène, feuille de carbone pur d’un seul atome d’épaisseur, est généralement produit par dépôt chimique en phase vapeur, un procédé souvent utilisé dans l’industrie des semi-conducteurs pour réaliser des revêtements uniformes. Ange Nzihou souligne que cette méthode repose fréquemment sur des produits chimiques dangereux et des technologies coûteuses. De même, les alternatives pour produire du graphène emploient généralement des matériaux toxiques ou prohibitifs, ainsi que des sources à base de pétrole.

A la recherche d’une méthode écologique pour produire du graphène, les deux chercheurs se sont tournés vers des sources sous-exploitées de biomasse comme matière première. Malheureusement, cette biomasse est riche en cellulose, polymère abondant dans les parois cellulaires des plantes, difficile à convertir en matériaux carbonés hautement ordonnés comme le graphène sans catalyseurs toxiques ou à base de terres rares, à cause de la structure et de l’agencement de ses liaisons chimiques.

Mais Ange Nzihou a découvert qu’un catalyseur à base d’oxyde de fer pouvait faire l’affaire. En insérant le fer dans la biomasse et en la chauffant dans un environnement pauvre en oxygène par un procédé de carbonisation, il a démontré qu’il était possible de transformer une biomasse riche en cellulose en un matériau final présentant de larges zones de feuillets de graphène ordonnés.

« Ange avait montré que l’utilisation du fer comme catalyseur était possible, explique White. Mais la vraie question était de comprendre comment le fer assurait ce comportement catalytique« .

Claire White a alors mis à profit son expertise dans la caractérisation aux échelles atomique et nanométrique pour trouver la réponse. Grâce à des techniques comme la diffusion des rayons X, la spectroscopie Raman, la microscopie électronique en transmission et des mesures magnétiques, les chercheurs ont découvert que durant le processus de chauffage, le catalyseur d’oxyde de fer se décompose d’abord pour former des nanoparticules au sein de la biomasse. A plus haute température, lorsque la biomasse riche en cellulose commence à se dissoudre, elle précipite sous forme de feuillets de graphène à la surface des particules de fer.

« Nous avons pu observer cette couche ordonnée d’atomes de carbone qui se formait autour de ces nanoparticules de fer durant le procédé« , rapporte Claire White. Étonnamment, ils ont constaté que quelques grosses nanoparticules de fer favorisaient des zones de graphène plus étendues que de nombreuses petites, indice précieux pour de futures tentatives d’augmentation d’échelle du procédé de transformation de la biomasse résiduelle en graphène.

Les chercheurs poursuivent le perfectionnement du procédé pour accroître la taille des zones de graphène pur tout en réduisant les défauts dans le matériau final.

Claire White et Ange Nzihou

Un tremplin pour des collaborations fructueuses

Cette première collaboration leur a permis de tirer parti de leurs expertises respectives pour faire progresser le domaine de l’utilisation durable du carbone, et le partenariat initial s’est depuis décliné en de multiples projets de recherche en cours.

« C’est une collaboration passionnante, témoigne Claire White. Sans cela, je ne me serais jamais imaginé travailler sur ces matériaux carbonés durables, mais ces projets avec Ange m’ont donné une formidable opportunité d’élargir mes travaux et d’ajouter de nouvelles dimensions à ma recherche« .

Pour Ange Nzihou entend ainsi continuer à explorer des moyens de transformer des sources sous-exploitées de biomasse en matériaux carbonés avancés aux propriétés spécifiques pour des applications allant de l’agriculture au stockage d’énergie et à la séquestration du CO2.

En synthèse

Cette collaboration fructueuse entre un chercheur français spécialiste de la valorisation des déchets et une professeure américaine experte dans la caractérisation des matériaux a permis de mieux comprendre le mécanisme de transformation de la biomasse résiduelle en graphène par un procédé catalytique novateur, écologique et économique. Hormis des avancées prometteuses pour la production durable de ce matériau stratégique, ce partenariat ouvre la voie à de nouveaux projets transdisciplinaires entre l’Europe et les États-Unis dans le domaine de l’utilisation du carbone.

Pour une meilleure compréhension

Quel est l’intérêt du graphène ?

Le graphène est un matériau stratégique aux propriétés remarquables, avec de nombreuses applications potentielles dans les domaines de l’électronique, l’optique, les matériaux composites, le stockage d’énergie, etc. Sa production durable et à grande échelle constitue donc un enjeu économique et technologique majeur.

En quoi la méthode de Nzihou et White est-elle innovante ?

Leur procédé utilise un catalyseur à base de fer non toxique pour transformer des déchets de biomasse en graphène, contrairement aux méthodes traditionnelles reposant sur des substances dangereuses ou coûteuses. Cette approche écologique et économique ouvre des perspectives prometteuses pour une production durable de graphène.

Quels sont leurs projets de collaboration ?

Forts du succès de leur première collaboration, les deux scientifiques envisagent de nouveaux projets transdisciplinaires réunissant plusieurs experts de Princeton pour développer des stratégies innovantes d’utilisation du carbone, avec notamment des applications dans le stockage d’énergie et la séquestration du CO2.

* Deux articles, le premier publié dans ChemSusChem et l’autre dans Applied Nano Materials, qui détaillent le mécanisme et la promesse de l’utilisation du fer comme catalyseur pour transformer les déchets de biomasse, tels que les copeaux de bois et d’autres biomasses riches en cellulose, en matériaux carbonés à valeur ajoutée.

Le premier article, « Synthesis and Growth of Green Graphene from Biochar Revealed by Magnetic Properties of Iron Catalyst« , a été publié en novembre 2022 dans ChemSusChem. Le second article, « Iron Nanoparticles to Catalyze Graphitization of Cellulose for Energy Storage Applications« , a été publié en février 2023 dans Applied Nano Materials. Outre Nzihou et White, les auteurs des deux articles sont Amel Ghogia et Lina Romero Millán de l’IMT Mines Albi – CNRS.

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: biomassecatalyseurgrapheneprinceton
Article précédent

Lasers quantiques : la lumière apprivoisée à l’échelle atomique

Article suivant

« Révolution » : la voiture électrique qui se recharge en moins de 4 minutes

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

IA générative : l'ADEME alerte sur une empreinte environnementale qui s'emballe
Intelligence artificielle

IA générative : l’ADEME alerte sur une empreinte environnementale qui s’emballe

il y a 12 heures
Une cape thermique 3D rend les objets invisibles à la chaleur dans toutes les directions
Chaleur

Une cape thermique 3D rend les objets invisibles à la chaleur dans toutes les directions

il y a 14 heures
Un polymère élastique imprimable en 3D se révèle étonnamment résistant
Impression

Un polymère élastique imprimable en 3D se révèle étonnamment résistant

il y a 15 heures
Des chercheurs inversent le sens des « arroseurs fantaisistes » pour percer un vieux mystère
Recherche

Des chercheurs inversent le sens des « arroseurs fantaisistes » pour percer un vieux mystère

il y a 20 heures
BYD et Covestro : les polymères au cœur de la stratégie électrique
Matériaux

BYD et Covestro : les polymères au cœur de la stratégie électrique

il y a 2 jours
Une nouvelle technique éclaire de vieux débats sur les matériaux ferroélectriques
Recherche

Une nouvelle technique éclaire de vieux débats sur les matériaux ferroélectriques

il y a 2 jours
Optique des couches minces : impression laser de structures optiques diffractives en TMD 2D
Optique

Optique des couches minces : impression laser de structures optiques diffractives en TMD 2D

il y a 2 jours
Des électrodes à peindre pour des capteurs portables créatifs et colorés
Matériaux

Des électrodes à peindre pour des capteurs portables créatifs et colorés

il y a 3 jours
Plus d'articles
Article suivant
"Révolution" : la voiture électrique qui se recharge en moins de 4 minutes

"Révolution" : la voiture électrique qui se recharge en moins de 4 minutes

Génie civil : une première avec un mur connecté imprimé en 3D

Génie civil : une première avec un mur connecté imprimé en 3D

Des « serpents photoniques » pour générer des formes lumineuses ultra-polyvalentes

Des « serpents photoniques » pour générer des formes lumineuses ultra-polyvalentes

Newsletter

Recevez les derniers articles dans votre messagerie 📩

Veuillez confirmer votre abonnement !
Certains champs sont manquants ou incorrects !

Vous avez aimé

  • La climatisation : un bouclier contre les particules de fumée des incendies de forêt

    La climatisation : un bouclier contre les particules de fumée des incendies de forêt

    22 partages
    Partage 9 Tweet 6
  • Timbre postal et date de péremption : ce qui change réellement à partir de septembre 2026

    11 partages
    Partage 4 Tweet 3
  • E.Leclerc double ses offres bas carbone avant le chassé-croisé estival

    9 partages
    Partage 4 Tweet 2
  • Nouveaux billets en euros : la BCE dévoile deux visions de l’Europe et consulte les citoyens

    8 partages
    Partage 3 Tweet 2
  • Des drones chinois anti-incendie, un dispositif innovant face aux départs de feu

    8 partages
    Partage 3 Tweet 2

Tendance

Quand le feu anéantit trente ans de recherche forestière à Cestas
Durable

Quand le feu anéantit trente ans de recherche forestière à Cestas

par La rédaction
29 juillet 2026
0

L'incendie déclaré à Saumos le mercredi 22 juillet, propagé jusqu'aux portes de Cestas, a ravagé près de...

Audi Q9 : le constructeur d’Ingolstadt entre dans l’ère des très grands SUV

Audi Q9 : le constructeur d’Ingolstadt entre dans l’ère des très grands SUV

29 juillet 2026
E.Leclerc double ses offres bas carbone avant le chassé-croisé estival

E.Leclerc double ses offres bas carbone avant le chassé-croisé estival

29 juillet 2026
Découvert bancaire : une avance de trésorerie bientôt davantage encadrée

Découvert bancaire : une avance de trésorerie bientôt davantage encadrée

29 juillet 2026
IA générative : l'ADEME alerte sur une empreinte environnementale qui s'emballe

IA générative : l’ADEME alerte sur une empreinte environnementale qui s’emballe

29 juillet 2026

Points forts

Découvert bancaire : une avance de trésorerie bientôt davantage encadrée

IA générative : l’ADEME alerte sur une empreinte environnementale qui s’emballe

SPIE modernise le bloc 4 de la centrale allemande Staudinger jusqu’en 2028

Une cape thermique 3D rend les objets invisibles à la chaleur dans toutes les directions

Un polymère élastique imprimable en 3D se révèle étonnamment résistant

Des chercheurs inversent le sens des « arroseurs fantaisistes » pour percer un vieux mystère

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Quand le feu anéantit trente ans de recherche forestière à Cestas

Quand le feu anéantit trente ans de recherche forestière à Cestas

29 juillet 2026
Audi Q9 : le constructeur d’Ingolstadt entre dans l’ère des très grands SUV

Audi Q9 : le constructeur d’Ingolstadt entre dans l’ère des très grands SUV

29 juillet 2026
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales | CGU | RGPD
  • Contact

© 2026 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
◢
Recevez l’essentiel de l’énergie et de l’innovation Choisissez votre rythme de lecture
Fréquence de réception

En vous inscrivant, vous acceptez notre politique de confidentialité.

Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2026 Enerzine.com