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Réponse le  10/12/2009

C'est une question qui concerne la science de la catalyse et la technique de raffinage pétrolier. Les charbons actifs usuels ne jouent en effet qu'un rôle d'absorbant : ils captent les molécules de gaz et les piègent à leur surface qui est très élevée en raison de leur porosité. Ils sont considérés comme des nanomatériaux puisque la taille des pores est comprise entre 1 et 100 nm. Mais lorsqu'ils sont saturés, il faut les régénérer (relâcher les gaz adsorbés) ou les éliminer sous forme de déchets solides.

Un procédé dit « regénératif » est toujours préférable au remplacement d'une pollution gazeuse par une pollution solide. Cependant, ces charbons sont plus coûteux et pour cette raison moins utilisés par les industriels.

Avant de faire la séparation en petites fractions, le naphta (l'essence légère), sorti de la colonne de distillation, doit passer dans une unité d'hydrotraitement afin d'enlever tout le soufre qu'il contient, opération appelée désulfuration. En effet, le soufre est un produit très corrosif et les catalyseurs contenus dans d'autres unités vont être détruits et deviennent inactifs au passage des produits soufrés. La désulfuration se réalise en passant un courant d'hydrogène chaud (environ 350°C) et sous pression (50 à 100 bars) en présence de catalyseurs comme le cobalt-molybden. Celui-ci facilite la transformation des composés soufrés en hydrogène sulfuré, plus facile à évacuer.

Afin de réduire davantage la concentration de soufre, les recherche actuelles se focalisent sur le développement de nouveaux catalyseurs comme ceux à base d'oxyde de zinc, déposé sur substrat d'alumine, avec des oxydes de fer ou de cuivre comme promoteurs, ou encore à base de carbure de silicium.

Les catalyseurs sont finement divisés à l'échelle nanométrique car ils exposent une surface utile (siège des réactions chimiques) de plus en plus grande à mesure que sa structure se miniaturise, ce qui explique les recherches pour les structurer sous la forme de nanotubes, nanoplaquettes ou nanoparticules.

Réponse le  13/11/2009

Dans le domaine que vous évoquez (la sécurité routière), les nanotechnologies sont déjà bien présentes. Au niveau du véhicule d'abord, avec les pneumatiques qui utilisent massivement et depuis longtemps le noir de carbone nanométrique comme constituant de base ce qui confère à la liaison au sol toute la souplesse (et le confort) nécessaire.

On commence avec le pneu vert à incorporer de la silice nanométrique dans les pneus tout à la fois pour optimiser l'adhérence (aspect sécurité) et pour réduire les frottements, donc la consommation de carburant (aspect environnemental).

Des revêtements routiers également optimisés par des nanomatériaux sont en cours de développment, dans le double objectif d'améliorer l'adhérence des véhicules et l'absorption des rejets nocifs des moteurs.

Du côté des véhicules, les nanotechnologies sont également très utiles pour le déclenchement des airbags (capteurs micro et nanostructurés).

Enfin les nanotechnologies sont présentes dans de nombreux accessoires comme les appareils de géolocalisation. On commence à imaginer la mise au point, grâce à des nanocomposants, de systèmes de sécurité active, comme la détection des obstacles, la régulation de vitesse en fonction du trafic, etc...

Les nanotechnologies entrent précisément dans la fabrication des produits en raison des améliorations qu'elles apportent. Le dossier de présentation produit par le maître d'ouvrage et que vous pouvez consulter sur ce site internet s'attache à présenter le sujet sous tous ses aspects, notamment les bénéfices et les risques. Les premiers chapitres, consacrés aux définitions et aux applications, décrivent de manière générale les avantages que peuvent apporter ces technologies et apportent des exemples plus particuliers dans certains domaines.

Réponse le  13/11/2009

Tous les phénomènes de combustion s'accompagent du relargage de nanoparticules. C'est le cas de la combustion des cigarettes, du bois dans les cheminées domestiques, des barbecues et des brûleurs des cuisinières à gaz. C'est également le cas des rejets des combustions en milieu industriel et de la combustion des carburants dans les moteurs des automobiles.

Concernant les véhicules de tourisme, les constructeurs ont mis au point les pots catalytiques qui visent à réduire la nocivité des gaz d'échappement par leur transformation, essentiellement, en eau et en CO2. Ces filtres qui fonctionnent selon des mécanismes chimiques n'ont pas de rôle dans le piégeage des poussières solides dites "ultrafines", caractéristiques des moteurs diesel. A cette fin ont été mis au point des filtres antiparticules, dont le premier exemplaire a équipé en série la Peugeot 607 dès l'année 2000 avant d'être généralisé sur l'ensemble de la gamme. Ces filtres ont pour objectif de pièger les poussières et fumées noires et ils y parviennent plutôt bien. Reste la question de la taille des particules retenues par ces dispositifs. Les filtres sont conçus pour pièger les particules de 10 nm à 1 µm, donc sur un spectre large. Néanmoins, des études montrent que leur efficacité n'est pas garantie à 100% et les moteurs diesel équipés de filtres antiparticules laissent passer  des poussières, dont les plus fines sont inférieures à 10 nm. Les moteurs n'échappent donc pas à la règle générale de la combustion qui s'accompagne toujours de l'émission de nanoparticules. Mais les technologies mises au point par les constructeurs font de la voiture un système plutôt bien protégé, par comparaison à d'autres systèmes domestiques (cheminée, barbecue, cuisine...) qui ne bénéficient pas de la même sollicitude.