En laboratoire, l’électricité transforme l’urée en hydrazine pour le stockage de l’énergie

À l’Université d’Adélaïde, une électrode fait quelque chose d’inattendu avec un déchet courant : elle transforme l’urée en hydrazine grâce à l’électricité et au chlorure de sodium. Les chercheurs ont démontré le procédé en laboratoire avec de l’urée pure, des eaux usées riches en urée et de l’urine humaine, ouvrant une voie possible vers un produit chimique utilisé dans le stockage de l’énergie et les batteries de véhicules électriques.

L’hydrazine joue déjà un rôle dans les produits pharmaceutiques, les carburants pour fusées et les systèmes énergétiques émergents. Aujourd’hui, elle est synthétisée industriellement à partir d’ammoniac ou d’un dérivé de l’urée, au moyen de méthodes mises au point au fil de plusieurs décennies. L’équipe affirme que ces voies dépendent de produits chimiques dangereux et consomment beaucoup d’énergie, ce qui accroît les coûts et la pression environnementale.

La nouvelle méthode utilise le sel pour déclencher la réaction chimique au niveau de l’électrode. Le chlorure de sodium génère des espèces chlorées à la surface de l’électrode ; celles-ci réagissent avec l’urée pour former de la N-chlorourée, qui est ensuite transformée en hydrazine par hydrolyse. Les chercheurs disposent ainsi d’un moyen d’utiliser une source d’urée abondante au lieu de partir des intrants industriels conventionnels.

Et concrètement ? Le résultat pourrait à terme fournir de l’hydrazine pour des piles à combustible, des systèmes de stockage de l’énergie ou des missions spatiales de longue durée, l’électricité renouvelable alimentant le procédé. Pour les véhicules électriques, cette découverte ne correspond pas à une batterie qui fonctionnerait à l’urine : elle constitue une nouvelle façon potentielle de fabriquer un produit chimique important pour certains systèmes énergétiques.

La distance entre une réaction prometteuse et un procédé industriel reste considérable. Les chercheurs identifient l’accumulation de sel, l’énergie nécessaire pour isoler le produit, le coût, le fonctionnement continu et la conception du réacteur comme autant de problèmes non résolus. Leurs mesures montrent ce que la chimie de laboratoire permet de faire ; les systèmes pratiques devront démontrer qu’ils peuvent le faire à moindre coût et en continu.