ORNL développe des nouveaux additifs lubrifiants écologiques pour protèger les turbines marines.

Des chercheurs du laboratoire national d’Oak Ridge (ORNL) du ministère américain de l’Énergie ont introduit une nouvelle génération d’additifs lubrifiants conçus pour protéger les équipements des turbines hydrauliques tout en préservant les environnements aquatiques. Ce développement innovant pourrait révolutionner l’utilisation de lubrifiants dans les turbines marines, essentielles à la production d’électricité grâce aux courants océaniques et fluviaux.

En effet, celon le DOE, environ 2,47 milliards de gallons d’huile lubrifiante utilisés chaque année rien qu’aux États-Unis, dont une partie importante finit par se retrouver dans l’environnement, il existe un besoin urgent de solutions plus durables. La percée de l’équipe ORNL implique l’utilisation de liquides ioniques (IL), qui sont non toxiques, biodégradables et démontrent des performances remarquables en matière de réduction de la friction et de l’usure des machines à turbine.

Les additifs nouvellement développés sont constitués d’IL de phosphate d’ammonium et de phosphate de phosphonium, qui non seulement réduisent la friction de 50 %, mais diminuent également l’usure des équipements par dix par rapport aux huiles pour engrenages commerciales standard. Ces améliorations répondent aux normes fédérales en matière de sécurité environnementale et de biodégradabilité, telles que publiées dans la revue ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Jun Qu, qui dirige le groupe d’ingénierie de surface et de tribologie d’ORNL, a expliqué l’impact significatif de ces additifs : « Nos travaux précédents nous ont montré que vous pouviez augmenter considérablement les performances des lubrifiants avec l’ajout de seulement 1 %, voire un demi-pour cent d’IL. . Cette fois, nous avons adapté ces additifs spécifiquement aux environnements aquatiques, en veillant à ce qu’ils présentent un risque minimal pour les écosystèmes.

Les préoccupations environnementales étaient primordiales dans le processus de développement. Le groupe Biodiversité et santé des écosystèmes de l’ORNL, dirigé par Teresa Mathews, s’est attaché à garantir que les additifs étaient efficaces, non toxiques pour la vie aquatique et capables de se dégrader rapidement en cas de déversement. « Nous voulons qu’ils se dégradent très rapidement » s’ils pénètrent dans l’environnement, a déclaré Mathews.

La toxicité et la biodégradabilité de ces IL ont été rigoureusement testées au laboratoire de toxicologie environnementale de l’ORNL. En utilisant les puces d’eau, une espèce indicatrice clé en raison de leur sensibilité aux polluants, les chercheurs ont découvert que les nouveaux additifs IL n’avaient pas d’effet négatif sur ces organismes, marquant ainsi une avancée significative dans la réduction de l’impact environnemental.

Le projet, qui s’appuie sur plus de deux décennies de recherche en IL à l’ORNL, devrait passer à d’autres phases de développement, en se concentrant particulièrement sur les lubrifiants pour les turbines marémotrices dans des conditions océaniques. Ces turbines sont confrontées à des défis uniques tels que la contamination de l’eau de mer, les pressions extrêmes et les fluctuations de température.

Cette initiative représente une avancée majeure dans la chimie verte, comblant le fossé entre les sciences avancées des matériaux et la durabilité environnementale. La collaboration au sein de l’ORNL souligne l’engagement du laboratoire à relever les défis environnementaux et sociétaux grâce à une science et une technologie innovantes.

Pour des résultats plus détaillés, l’étude est disponible dans la revue ACS Sustainable Chemistry & Engineering, ou visitez phys.org pour des informations supplémentaires sur la recherche.