Electrodes en écoulement dans des milieux aqueux – ElectroFluid

L’eau étant un isolant électrique, le transfert direct d’électrons entre deux électrodes immergées dans l’eau est rendue possible en câblant les deux électrodes. Un tel câblage peut être obtenu en dispersant des particules conductrices qui sont connectées et forment un réseau percolé. La faculté de transférer des électrons dans un milieu aqueux sous écoulement offre de nouvelles perspectives dans les domaines de gestion d’énergie ou bien de désalinisation. Ici, nous proposons d’étudier deux nouveaux concepts d’électrodes pouvant s’écouler qui sont caractérisées par une grande surface active tout en restant fluides. Une première approche tire partie du seuil de percolation faible sous cisaillement de particules anisotropes et polydisperses. L’utilisation de nanoparticules permettra d’obtenir une grande surface spécifique tout en maintenant un système peu visqueux et conducteur. Une seconde route consiste en encapsulant une grande quantité de particules actives dans une matrice de polymères mise sous forme de billes. Ainsi, nous souhaitons découpler les propriétés de surface spécifique du matériau de sa capacité à s’écouler. Le second réseau de polymère apportera une stabilité mécanique au réseau conducteur tout en lui permettant de se déformer sous contrainte et ainsi de faciliter l’écoulement de ce nouveau type de granulaire. Enfin, nous souhaitons évaluer la performance de ces matériaux conducteurs fluides optimisés lors de ce projet pour des applications de traitement de l’eau. Pour ce projet, nous mettrons en place une cellule à écoulement permettant de dessaler l’eau. L’idée étant de déioniser l’eau par absorption des ions à la surface des nanoparticules mises sous potentiel électrique.