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De l'insecticide pour économiser l'essence

ActualitéClassé sous :physique , acide borique , lubrifiant

L'acide borique (H3BO3) est plutôt connu comme un insecticide assez commun. De façon surprenante, des scientifiques du U.S. Department of Energy's Argonne National Laboratory ont trouvé le moyen de s'en servir pour limiter les frottements dans les moteurs et ainsi réduire la consommation de carburant. La clé pour faire de ce produit un « supralubrifiant » est d'en réduire la taille jusqu'à l'échelle nanométrique.

La molécule d'acide borique (Crédit : Argonne National Laboratory).
L'acide borique au microscope (Crédit : Argonne National Laboratory).

Ali Erdemir en était convaincu depuis longtemps, le potentiel de l'acide borique, employé jusqu'ici à bien des usages, comme antiseptique ou même anti-transpirant, n'était pas épuisé. Déjà en 1991, il avait reçu un prix pour avoir montré que des particules d'acide borique de tailles micrométriques avaient des propriétés lubrifiantes supérieures à celles du Téflon. Pour lui, il devait être possible d'aller encore plus loin avec cette molécule en se rapprochant d'un hypothétique et mythique composé qui réduirait presque à zéro les frictions mécaniques dans les machines, surtout les moteurs. On parle de "supralubrifiants" pour des substances de ce genre.

Ali Erdemir en train de faire un test de friction avec un moteur (Crédit : Argonne National Laboratory).

En parvenant à réduire encore plus la taille des particules, Erdemir a alors obtenu une suspension stable de particules d'acide borique d'un diamètre inférieur à 50 nanomètres dans de l'huile synthétique pour moteur. L'énergie dissipée sous forme de chaleur par friction a été diminuée d'un facteur 2/3 par ce moyen. En terme de consommation de carburant pour un pays, c'est une économie de 4 à 5 %, ce qui n'est pas rien. Un autre facteur avantageux en ce qui concerne l'emploi de l'acide borique est le fait qu'on peut le produire à partir d'un minéral abondant et facile à extraire.

Reste deux problèmes : d'abord produire industriellement ce nouveau type d'huile avec additif, mais surtout vérifier qu'il n'en résulte pas d'inconvénients pour l'environnement et la santé humaine. Si tout va bien, moins de deux ans devraient être nécessaires avant l'apparition de ce produit sur le marché.

Des sables riches en Bore en Californie (Crédit : Argonne National Laboratory).

Récemment, Ali Erdemir s'est rendu compte qu'en ajoutant ces nanoparticules non plus à de l'huile pour moteur mais bien au carburant lui-même, il était à nouveau possible de diminuer les frottements de celui-ci. En fait, il faut aussi transformer chimiquement l'acide borique mais le résultat obtenu est intéressant, non seulement à cause des économies réalisables, mais surtout parce qu'il permet de remplacer les additifs usuels employés pour réduire le coefficient de friction du carburant.

C'est particulièrement le cas pour les moteurs diesels où l'on fait intervenir des dérivés soufrés et d'autres composés chimiques polluant l'environnement et responsables des pluies acides. On pourrait même se passer des pots catalytiques qui de toute façon ont une durée de vie limitée.

Les chercheurs sont très optimistes à propos de cette découverte dont toutes les retombées ne sont pas encore visibles. Il se pourrait d'ailleurs que la compréhension précise du mécanisme physico-chimique derrière ces performances nous donne accès à de nouveaux composés encore plus performants dans ce domaine.

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