Un air plus pur arrive grâce aux travaux d'un consortium de recherche comprenant des partenaires phares de Graphene chez Christian

Qui ne voudrait pas d'un air plus pur ?

Rendre l'air plus pur est un moyen puissant d'améliorer la qualité de vie et de créer des environnements plus sains, et des environnements plus stériles si nécessaire - mais rendre l'air plus pur n'est pas toujours facile. Heureusement, des chercheurs de l'Université Christian-Albrechts de Kiel (Université de Kiel) travaillent d'arrache-pied pour développer des systèmes de filtration d'air de haute qualité en partenariat avec Lufthansa Technik, Naturality R&D, Sixonia Tech GmbH et Phistone AG dans le cadre du projet Graphene Flagship Spearhead Project AEROGRaFT.

Morten Möller, ingénieur chez Naturality et chercheur de l'Université de Kiel impliqué dans le projet AEROGRaFT, était avec nous au JEC World 2023 et s'est porté volontaire pour répondre à nos questions sur ces nouveaux systèmes de filtration d'air. Voici une partie de ce qu'il a partagé avec nous sur son travail et celui de son équipe :

Salut Morten ! Merci d'avoir parlé avec nous. Pouvez-vous, s'il vous plaît, donner à nos lecteurs un récapitulatif des systèmes de filtration de l'air sur lesquels vous et votre équipe à Kiel travaillez dans le cadre du projet AEROGRaFT ?

Salut! Oui, j'en serais ravi. Avec notre partenaire industriel Lufthansa, nous menons le projet phare du graphène AEROGRaFT Spearhead. L'objectif du projet est de construire un système de filtration d'air durable, innovant et actif pour les avions de passagers. À cette fin, notre équipe développe un nouveau système de filtration composé de matériaux filtrants légers à base de mousses de graphène, qui possèdent un ensemble unique de propriétés mécaniques et électriques.

Cela semble vraiment intéressant ! Où le graphène entre-t-il en scène ?

Nos filtres à air sont constitués de ce qu'on appelle "Aerographene", une structure de cadre tridimensionnelle en forme de mousse basée sur le graphène nanomatériau bidimensionnel - et en utilisant le graphène et ses propriétés extraordinaires, nous pouvons transformer les filtres à air passifs conventionnels en un système actif avec de nouvelles fonctionnalités. Par exemple, les filtres à air conventionnels recueillent simplement les contaminants, se saturent avec le temps et doivent donc être remplacés à certains intervalles. Nos filtres à air Aerographene, d'autre part, offrent de nouvelles options de stérilisation et d'auto-nettoyage et n'ont donc pas besoin d'être remplacés aussi souvent.

Un échantillon d'aérographène.

Comme c'est astucieux… Mais qu'entendez-vous par autonettoyage ?

Parce que l'Aerographène est conducteur, nous pouvons le chauffer à l'aide d'un courant électrique, de la même manière que vous chauffez un four ou une plaque chauffante. En faisant varier la tension, nous pouvons définir exactement quelle température est atteinte. Le système est donc sûr. Nous chauffons généralement le filtre à air jusqu'à 300-400°C et, à ce stade, la chaleur du filtre à air stérilise ses surfaces, décompose les contaminants tels que les bactéries et les virus et le rend à nouveau propre.

Il semble qu'un système de filtration d'air comme celui-ci pourrait avoir de nombreuses applications - en particulier compte tenu des luttes en cours dans le monde avec le coronavirus...

Oui c'est vrai. Nous avons en fait commencé à travailler sur le projet AEROGRaFT avant le début de la pandémie de coronavirus ; cependant, au cours de la pandémie, la pertinence et la valeur de cette recherche sont devenues de plus en plus évidentes.

Où prévoyez-vous l'utilisation de tels systèmes de filtration d'air ?

Ce qui est excitant avec ces systèmes de filtration d'air, c'est qu'ils pourraient en fait être utiles dans un large éventail de contextes. De toute évidence, une industrie clé dans laquelle une telle technologie pourrait être utile est l'aviation - il y a une bonne raison pour laquelle nous nous associons à Lufthansa sur AEROGRaFT ! Après tout, beaucoup de gens savent ce que c'est que d'attraper un rhume simplement après avoir voyagé en avion. De meilleurs systèmes de filtration de l'air sur les avions seraient extrêmement utiles au sein de l'industrie. Ils pourraient également aider à réduire les coûts au fil du temps, en offrant des durées de fonctionnement nettement plus longues que les options actuelles sur le marché.

Délibération sur les modifications des systèmes de l'avion (crédit : Lufthansa Technik).

Cela a du sens. L'industrie aéronautique est donc un candidat de choix pour l'application de cette technologie - mais où d'autre pourrait-elle également être utile ?

La réalité est que de nombreuses personnes et industries ont besoin d'air pur - ou même d'air stérile - pour bien vivre et atteindre leurs objectifs. Bien sûr, de tels filtres pourraient bénéficier à l'ensemble du secteur des transports, mais ils sont également essentiels pour les applications médicales, dans lesquelles travailler dans des conditions stériles est de la plus haute importance. Considérez les unités de soins médicaux intensifs et les unités d'isolement, ainsi que les salles blanches. Ce ne sont là que quelques exemples d'endroits où des technologies telles que celles en cours de développement par AEROGRaFT pourraient s'avérer extrêmement utiles.

Merci beaucoup pour votre temps, Morten - ce fut une conversation fascinante ! Comme vous, nous sommes ravis de voir comment le projet AEROGRaFT se développe et où va ensuite l'aérographène.

Merci - nous sommes impatients de voir comment l'avenir d'aerographene et d'AEROGRaFT se déroulera également.

Vous pouvez en savoir plus sur les travaux de l'Université de Kiel dans ce domaine en lisant leur article : Publications — Functional Nanomaterials Chair (uni-kiel.de).

Graphene Flagship Press and Communications Coordinator (Université de Cambridge)

Graphene Flagship Press and Communications Coordinator (Université de Cambridge)