![\"Une](\"http:\/\/www.massarate.ma\/wp-content\/uploads\/2014\/12\/glace-energie-f.jpg\")
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Une nouvelle forme de glace, qui pourrait ouvrir des perspectives int\u00e9ressantes pour la production et le stockage de l’\u00e9nergie.<\/i><\/p>\n
La d\u00e9couverte d’une nouvelle forme de glace<\/span> pourrait conduire \u00e0 une meilleure compr\u00e9hension de la g\u00e9ologie de notre plan\u00e8te<\/span>, contribuant ainsi \u00e0 trouver de nouvelles solutions pour la production, le transport<\/span> et le stockage de l’\u00e9nergie. La glace XVI, la moins dense de toutes les formes de glace connues, poss\u00e8de une structure fortement sym\u00e9trique, formant<\/span> des cages. Elle est capable de pi\u00e9ger des mol\u00e9cules gazeuses pour former des compos\u00e9s appel\u00e9s clathrates ou hydrates de gaz<\/span>.<\/p>\n On sait que ces clathrates renferment d’\u00e9normes quantit\u00e9s de m\u00e9thane<\/span> et d’autres gaz, situ\u00e9es dans le permafrost et dans de vastes couches s\u00e9dimentaires \u00e0 des centaines de m\u00e8tres au fond des oc\u00e9ans<\/span>. Leur d\u00e9composition<\/span> \u00e9ventuelle pourrait avoir des cons\u00e9quences pour notre plan\u00e8te ; une meilleure compr\u00e9hension de leurs propri\u00e9t\u00e9s est donc un objectif prioritaire.<\/p>\n Dans un article publi\u00e9 dans la revue Nature<\/i>, des chercheurs de l’universit\u00e9<\/span> de G\u00f6ttingen et de l’Institut Laue Langevin<\/span> (ILL) pr\u00e9sentent le premier clathrate vide<\/span>, autrement dit un cadre de mol\u00e9cules d’eau<\/span> dont on a retir\u00e9 toutes les mol\u00e9cules h\u00f4tes. Ce clathrate vide, longtemps consid\u00e9r\u00e9 comme purement hypoth\u00e9tique, joue<\/span> un r\u00f4le cl\u00e9 pour la compr\u00e9hension de lachimie physique<\/span> des hydrates de gaz. Ce type de recherche<\/span> pourrait contribuer \u00e0 faciliter l’\u00e9coulement du gaz et du p\u00e9trole<\/span> dans les pipelines dans les environnements \u00e0 basses temp\u00e9ratures et permettre d’acc\u00e9der \u00e0 des r\u00e9serves de gaz naturel<\/span> inexploit\u00e9es au fond des oc\u00e9ans.<\/p>\n Pour cr\u00e9er l’\u00e9chantillon<\/span> de glace XVI, les chercheurs ont synth\u00e9tis\u00e9 un clathrate rempli de mol\u00e9cules de n\u00e9on, qu’ils ont ensuite enlev\u00e9es en les pompant d\u00e9licatement \u00e0 basses temp\u00e9ratures. L’utilisation de petits atomes<\/span> comme ceux du gaz n\u00e9on permettait de vider le clathrate sans compromettre sa fragile structure.<\/p>\n Pour y parvenir, le clathrate de n\u00e9on a \u00e9t\u00e9 pomp\u00e9 dans un vide \u00e0 des temp\u00e9ratures avoisinant 140\u00b0 K, pendant que les donn\u00e9es<\/span> de diffraction<\/span> neutronique \u00e9taient collect\u00e9es en utilisant le diffractom\u00e8tre<\/span> de pointe D20 de l’ILL. Les donn\u00e9es obtenues ont permis de confirmer que le clathrate avait bien \u00e9t\u00e9 enti\u00e8rement vid\u00e9, et ont fourni<\/span> une image compl\u00e8te de sa structure.<\/p>\n En tant que solide stable enti\u00e8rement compos\u00e9 de mol\u00e9cules de H2O, le clathrate vide constitue aussi une nouvelle phase<\/span> de la glace. Cette glace XVI est la 17e forme de glace d\u00e9couverte et la moins dense de toutes les formes cristallines d’eau connues. On pr\u00e9dit \u00e9galement qu’il s’agit d’une configuration stable \u00e0 basse temp\u00e9rature<\/span> de l’eau \u00e0 des pressions n\u00e9gatives (l’\u00e9quivalent de la tension<\/span> \u2013 l’oppos\u00e9<\/span> des pressions compressives positives), et c’est \u00e0 ce jour<\/span> la seule forme de glace obtenue de fa\u00e7on exp\u00e9rimentale<\/span> \u00e0 pr\u00e9senter l’aspect d’un clathrate.<\/p>\n Le clathrate vide servant de cadre de r\u00e9f\u00e9rence pour nombre<\/span> de simulations mol\u00e9culaires des hydrates de gaz, les chercheurs ont jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent appuy\u00e9 leurs travaux sur des mod\u00e8les th\u00e9oriques approximatifs. La structure du clathrate vide obtenue \u00e0 l’ILL va permettre de pr\u00e9ciser ses propri\u00e9t\u00e9s fondamentales structurelles et thermodynamiques. La capacit\u00e9 de cr\u00e9er et d’observer des clathrates vides offre un potentiel d’am\u00e9lioration consid\u00e9rable de notre compr\u00e9hension de ces compos\u00e9s lorsqu’ils sont remplis de gaz.<\/p>\n Selon les Perspectives \u00e9nerg\u00e9tiques mondiales 2007, la quantit\u00e9<\/span> totale de m\u00e9thane enferm\u00e9e dans les clathrates des fonds oc\u00e9aniques d\u00e9passe largement les r\u00e9serves \u00e9conomiquement exploitables de carbone<\/span> “conventionnel” sous forme de charbon, de p\u00e9trole ou de gaz naturels disponibles sur Terre<\/span>. Ces r\u00e9serves, difficiles \u00e0 utiliser pour le moment, suscitent une activit\u00e9<\/span> de de recherche constante et intense.<\/p>\n Thomas Hansen, l’un des auteurs de l’\u00e9tude et responsable de l’instrument D20 \u00e0 l’ILL a ajout\u00e9: “Il faut savoir que l’on peut aussi former des clathrates avec du dioxyde de carbone<\/span>, qui est stable dans les conditions des fonds oc\u00e9aniques. Cela signifie qu’il existe une possibilit\u00e9 d’extraire le m\u00e9thane de son hydrate pour le transformer en \u00e9nergie utile, en le rempla\u00e7ant par le CO2. Autrement dit, on pourrait envoyer le CO2 au fond des oc\u00e9ans pour prendre la place du m\u00e9thane dans les clathrates. Un d\u00e9fi de taille, certes, et dont la faisabilit\u00e9 pose question, mais cela reste une possibilit\u00e9 fascinante qui vaut la peine d’\u00eatre approfondie.<\/p>\n Hansen pr\u00e9cise: “Mes coll\u00e8gues Andrzej Falenty et Werner F. Kuhs de l’Universit\u00e9 de G\u00f6ttingen sont tous deux membres du projet<\/span> SUGAR financ\u00e9 par le gouvernement allemand, qui a pour objectif d’explorer les possibilit\u00e9s scientifiques, techniques et \u00e9conomiques d’une telle entreprise. Des activit\u00e9s similaires se d\u00e9roulent actuellement au Japon, en Chine, en Inde, et dans d’autres pays<\/span>.”<\/p>\n Helmut Schober, Directeur scientifique<\/span> de l’ILL, a d\u00e9clar\u00e9: “Depuis des ann\u00e9es, les clathrates vides font l’objet<\/span> d’un intense questionnement scientifique. Leur existence m\u00eame \u00e9tait relativement incertaine. Cette d\u00e9couverte met un terme aux sp\u00e9culations et ajoute un nouveau joyau dans la fascinante malle aux tr\u00e9sors des phases de la glace. Pr\u00e9voir les propri\u00e9t\u00e9s de la glace XVI constituera une r\u00e9f\u00e9rence pour tout<\/span> mod\u00e8le pr\u00e9tendant d\u00e9crire laphysique<\/span> de l’eau. C’est en soi une avanc\u00e9e consid\u00e9rable et ces connaissances nous laissent aussi esp\u00e9rer des progr\u00e8s dans les questions connexes li\u00e9es \u00e0 l’\u00e9nergie.” Pour plus d’information voir: Nature 14014 – DOI 10.1038<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Une nouvelle forme de glace, qui pourrait ouvrir des perspectives int\u00e9ressantes pour la production et le stockage de l’\u00e9nergie. La d\u00e9couverte d’une nouvelle forme de glace pourrait conduire \u00e0 une meilleure compr\u00e9hension de la g\u00e9ologie de notre plan\u00e8te, contribuant ainsi \u00e0 trouver de nouvelles solutions pour la production, le transport et le stockage de l’\u00e9nergie. 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\nLa recherche sur les clathrates a des b\u00e9n\u00e9fices plus imm\u00e9diats dans l’entretien des pipelines acheminant le gaz sous haute pression<\/span> et basses temp\u00e9ratures. Ces conditions peuvent entra\u00eener la production d’hydrates de gaz dans les conduits, susceptibles de former d’importants bouchons. Leur pr\u00e9vention<\/span> co\u00fbte environ 405 M\u20ac (500 M$) par an \u00e0 l’industrie dans le monde<\/span>. Vu l’impact \u00e9conomique international de ces pipelines, cela repr\u00e9sente un co\u00fbt important que la recherche sur les propri\u00e9t\u00e9s des clathrates pourrait contribuer \u00e0 r\u00e9duire.<\/p>\n