La catalyse chimique est appelée à jouer un rôle majeur dans la transition énergétique et, plus généralement, dans l’énergie du futur. Il s’agira de convertir sélectivement des sources d’énergie renouvelables en vecteurs chimiques – dont l’hydrogène renouvelable et les électrocarburants – utilisables pour les activités humaines tout en minimisant les rejets polluants et/ou climaticides. Après avoir introduit les concepts essentiels et les procédés catalytiques traditionnels, cet article présente les principales voies catalytiques d’interconversion des petites molécules, de valorisation thermochimique de la biomasse et des déchets, et de conversion et stockage électrochimiques de l’énergie.
La synthèse de l'ammoniac, 180 Mt/an, est responsable de 2 % de la consommation énergétique mondiale et de 1,6 % des émissions de CO 2 . La décarbonation de cette production via l'usage d’hydrogène vert nécessite de faire évoluer le procédé Haber-Bosch actuel vers de petites unités capables de s'adapter à l'intermittence des énergies renouvelables et fonctionnant en conditions de synthèse modérées, T = 300-350 °C et P = 10-50 bar par exemple, ce qui requiert le développement de nouveaux systèmes catalytiques. Cet article dresse un état des lieux des récents développements des matériaux catalytiques, dont certaines familles pourraient aussi permettre la synthèse de NH 3 selon d'autres procédés, tels que la boucle thermochimique qui permet de s'affranchir de certaines limites thermodynamiques.
Les nanoparticules d'or sont des assemblages de 40 à 30 millions d'atomes d'or, de taille typiquement comprise entre 1 et 100 nm. Depuis quelques temps, elles intéressent fortement la communauté scientifique à cause de propriétés nouvellement découvertes ou mieux appréhendées. Cet article passe en revue ces propriétés dans le domaine de la catalyse, de l'optique avec la résonance de plasmon, de l'électronique, de la biologie et de la médecine. Sont également abordées les principales méthodes de préparation des nanoparticules d'or ainsi que leur toxicité.
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