Une simple batterie liquide contenant une solution de bleu de méthylène et une solution incolore de bleu de méthylène (à droite). Crédit: Meredith Forrest Kulwicki / Université de Buffalo
Un colorant saphir appelé bleu de méthylène est un ingrédient courant des eaux usées des usines textiles, mais des scientifiques de l’Université de Buffalo estiment que ce polluant industriel pourrait avoir une seconde vie. Le colorant s'est avéré bon pour stocker et libérer de l'énergie une fois dissous dans l'eau.
Cela fait de ce composé un candidat prometteur pour les batteries à flux redox - une batterie à flux qui est une grande batterie liquide rechargeable qui permet aux futurs parcs éoliens et centrales solaires de stocker de l'électricité les jours de beau temps ou de pluie.
L'étude a été publiée en ligne dans la revue ChemElectroChem en août.
Le bleu de méthylène est un colorant très utilisé. Timothy Cook, professeur adjoint de chimie à la UB School of Arts and Sciences, a déclaré qu'il pouvait être nocif pour la santé et qu'il n'était donc pas souhaitable de le rejeter dans l'environnement sans traitement. Beaucoup de travail a été fait sur la façon de séparer le bleu de méthylène de l'eau, mais le problème avec beaucoup de ces méthodes est qu'elles sont chères et produisent d'autres types de déchets.
Mais si nous pouvions trouver un nouveau moyen de réutiliser, pas seulement de purifier l’eau? Le premier auteur de l’Université de Buffalo, Ph.D., Anjula Kosswattaarachchi, a déclaré que c’était là la véritable motivation de ce projet.
Solution de bleu de méthylène (image du réseau) Améliorer et recycler le bleu de méthylène - et les eaux usées?
Cette étude n’est que la première étape de l’évaluation de l’utilisation du bleu de méthylène dans les eaux usées industrielles et de son éventuelle utilisation dans les batteries.
Pour atteindre cet objectif, a déclaré M. Cook, nous devons éviter le processus coûteux d'extraction des colorants dans l'eau, ce qui nous intéresse est de savoir s'il existe un moyen de réutiliser directement les eaux usées elles-mêmes.
Dans l’industrie textile, les eaux usées contiennent du sel. En général, pour que la pile redox fonctionne, vous devez ajouter du sel en tant qu’électrolyte auxiliaire afin que le sel dans les eaux usées soit une solution Je ne sais pas si cela fonctionnera, car nous ne l'avons pas encore testé.
Cook et Kosswattaarachchi ont prouvé jusqu'à présent que le bleu de méthylène se comportait bien dans des tâches importantes liées au stockage de l'énergie: lors de l'expérience, les scientifiques avaient construit deux batteries simples, utilisant des colorants dissous dans de l'eau salée, pour capturer, stocker et libérer. Électronique (tous les travaux clés dans le cycle de vie de la batterie).
La première batterie produite par les chercheurs était presque aussi efficace que de charger et décharger 50 fois: la plus grande partie de l'énergie électrique chargée par les scientifiques était libérée.
Cependant, avec le temps, lorsque des molécules de bleu de méthylène sont piégées sur des membranes essentielles au bon fonctionnement du dispositif, la capacité de la batterie à stocker de l'énergie commence à diminuer.
Pour résoudre ce problème, un nouveau matériau de membrane a été choisi dans la seconde batterie du scientifique: il maintient l'efficacité presque parfaite du premier modèle, sans perte significative de capacité de stockage d'énergie en 12 cycles de charge et de décharge. .
Les résultats montrent que le bleu de méthylène est un matériau viable pour les batteries à flux continu et que l'équipe espère pouvoir approfondir ses recherches en obtenant les véritables eaux usées de l'usine de textile utilisant le colorant.
Cook a déclaré que nous souhaitions évaporer les eaux usées en une solution plus concentrée contenant du bleu de méthylène et du sel, qui peut ensuite être testée directement dans la batterie.
L'industrie textile est l'industrie pilier du Sri Lanka (image du réseau) Contacts individuels entre l'industrie textile à Sri Lanka et les chercheurs
D'un point de vue personnel, le projet est très important pour Kosswattaarachchi: avant de venir à UB, elle a travaillé dans l'industrie textile et a développé une nouvelle technologie de tissu pour l'institut de nanotechnologie du Sri Lanka (SLINTEC).
L’industrie textile est l’un des secteurs économiques les plus importants du pays et a créé de nombreux emplois, mais la pollution est un désavantage et les eaux usées peuvent devenir un problème environnemental.
Kosswattaarachchi a déclaré que nous estimions que ces travaux pourraient jeter les bases d'un autre itinéraire pour la gestion des eaux usées et ouvrir la voie à la technologie de stockage de l'énergie verte.
