Valoriser le colorant bleu usagé pour produire de l’électricité

2 octobre 2018, 16:12
Produit à éliminer ou électrolyte valorisable ?
Produit à éliminer ou électrolyte valorisable ?
Les effluents produits par les usines textiles contiennent souvent du bleu de méthylène, très couramment utilisé comme teinture pour les tissus. Le produit est également utilisé en médecine pour traiter différents symptômes. Les recherches actuelles indiquent qu'il pourrait aussi être très utile comme électrolyte pour les batteries à flux.
 
Le bleu de méthylène est une poudre soluble dans l'eau utilisée pour colorer le papier et particulièrement les textiles, notamment le denim, tissu de coton utilisé pour la confection des jeans. Ce colorant est toxique pour l'environnement mais difficile à éliminer des eaux usées. Les chercheurs de l’université de Buffalo ont exploré d'autres utilisations de ce produit chimique en utilisant le bleu de méthylène résiduel comme électrolyte dans une batterie à flux.

En principe, ce type de batterie utilise des électrodes relativement petites par rapport aux dimensions globales de la chambre de réaction du système. L'électrolyte contient la charge effective sous la forme d’énergie chimique et est pompé entre les deux cuves au travers des électrodes. La première cuve contient l'électrolyte à faible énergie, la deuxième à haute énergie. Au cours de la charge, le courant circule au travers des électrodes pendant que l'électrolyte est pompé d'une cuve à l'autre. Lorsque la décharge a lieu, l'électrolyte circule en sens inverse. La circulation de l'électrolyte a pour avantage que la surface de l'électrode peut être plus petite que celle utilisée dans les batteries classiques. Comme cet élément fait partie des plus coûteux d'une batterie, plus les électrodes sont petites, plus les batteries sont abordables. Cet électrolyte liquide mobile est capable de stocker de grandes quantités d'énergie. La technique est particulièrement intéressante pour les systèmes de batteries servant de réservoir d'énergie pour les générateurs tels que les éoliennes où l'énergie produite est caractérisée par une très grande variabilité.
 

Le bleu de méthylène est difficile à retirer des effluents issus des usines utilisant des colorants. Cette nouvelle application offre donc une solution gagnant-gagnant, avec de grandes quantités d'électrolyte peu coûteux et disponibles alors qu'il aurait été extrêmement difficile de les éliminer. Le sel est également utilisé au cours du processus de teinture et se trouve en solution dans les eaux usées contenant du bleu de méthylène. Les électrolytes des batteries à flux ont également besoin de ce sel pour assurer leur fonction. Cette solution dont semble donc tout à fait idéale.

Les premières expériences avec ce nouveau modèle de batterie ont montré une très grande stabilité sur plus de cinquante cycles de charge. L'étape suivante consistera à mettre en place un essai réel utilisant des eaux usées sortant de l'usine de teinture.
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