Les catalyseurs sont les héros méconnus des réactions chimiques qui font vibrer la société humaine. Un catalyseur est un matériau qui accélère les réactions chimiques. Avec un coup de main d’un catalyseur, les molécules qui pourraient prendre des années à interagir peuvent maintenant le faire en quelques secondes. Les usines comptent sur les catalyseurs pour fabriquer tout, du plastique aux médicaments. Les catalyseurs aident à transformer le pétrole et le charbon en combustibles liquides. Ce sont des acteurs clés dans les technologies d’énergie propre. Les catalyseurs naturels dans le corps — connus sous le nom d’enzymes — jouent même des rôles importants dans la digestion et plus encore.,
au cours de toute réaction chimique, les molécules rompent les liaisons chimiques entre leurs atomes. Les atomes font également de nouvelles liaisons avec différents atomes. C’est comme échanger des partenaires à une danse carrée. Parfois, ces partenariats sont faciles à briser. Une molécule peut avoir certaines propriétés qui lui permettent d’attirer les atomes d’une autre molécule. Mais dans les partenariats stables, les molécules sont contentes telles quelles. Laissés ensemble pendant une très longue période de temps, quelques-uns pourraient éventuellement changer de partenaire. Mais il n’y a pas de frénésie massive de rupture et de reconstruction de liens.,
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Les catalyseurs rendent une telle rupture et reconstruction plus efficace. Ils le font en abaissant l’énergie d’activation de la réaction chimique. L’énergie d’Activation est la quantité d’énergie nécessaire pour permettre à la réaction chimique. Le catalyseur ne fait que changer le chemin vers le nouveau partenariat chimique. Il construit l’équivalent d’une route asphaltée pour contourner un chemin de terre cahoteux., Un catalyseur ne s’use pas dans la réaction, cependant. Comme un wingman, il encourage d’autres molécules à réagir. Une fois qu’ils le font, il s’incline.
Les Enzymes sont les catalyseurs naturels de la biologie. Ils jouent un rôle dans tout, de la copie du matériel génétique à la décomposition des aliments et des nutriments. Les fabricants créent souvent des catalyseurs pour accélérer les processus dans l’industrie.
Une technologie qui a besoin d’un catalyseur au travail est une pile à combustible à hydrogène. Dans ces dispositifs, l’hydrogène gazeux (H2) réagit avec l’oxygène gazeux (O2) pour produire de l’eau (H2O) et de l’électricité., Ces systèmes peuvent être trouvés dans un véhicule à hydrogène où ils créent l’électricité pour alimenter le moteur. La pile à combustible doit séparer les atomes en molécules d’hydrogène et d’oxygène afin que ces atomes puissent se remodeler pour créer de nouvelles molécules (eau). Sans une certaine aide, cependant, ce remaniement se ferait très lentement. La pile à combustible utilise donc un catalyseur — le platine — pour propulser ces réactions.
Le platine fonctionne bien dans les piles à combustible car il interagit juste la bonne quantité avec chaque gaz de départ. La surface du platine attire les molécules de gaz. En effet, il les rapproche de sorte qu’il encourage — accélère le long — leur réaction. Ensuite, il laisse son œuvre flotter librement.
pendant des années, d’autres technologies se sont également appuyées sur des catalyseurs au platine., Pour éliminer les polluants nocifs des gaz d’échappement, par exemple, les voitures comptent désormais sur des convertisseurs catalytiques.
Mais le platine a quelques inconvénients. C’est cher, pour un. (Les gens aiment l’utiliser dans les bijoux fantaisie.) Et il n’est pas facile à obtenir.
D’autres catalyseurs ont atteint le statut de superstar. Ceux-ci comprennent des métaux ayant des propriétés chimiques similaires à celles du platine. parmi eux, le palladium et l’iridium. Comme le platine, cependant, les deux sont chers et difficiles à obtenir. C’est pourquoi la chasse est lancée pour des catalyseurs moins coûteux à utiliser dans les piles à combustible.,
Certains scientifiques pensent que les molécules de carbone pourrait fonctionner. Ils seraient certainement moins coûteux et facilement abondants. Une autre option pourrait être d’utiliser des enzymes similaires à celles trouvées à l’intérieur des êtres vivants.