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Les chimistes découvrent une nouvelle forme de glace

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Une équipe internationale de scientifiques a décrit dans une étude un type de glace constituée d’hydrates d’hydrogène pouvant persister à température ambiante et à pression relativement basse, ce qui présente un grand intérêt, en particulier, comme solution potentielle de stockage de l’hydrogène. , le rapport Physical Review Letters.

Des scientifiques russes, américains et chinois ont décrit la structure et les propriétés de l’hydrate d’hydrogène, qui existe sous forme de glace à température ambiante et à pression relativement basse, selon les résultats d’une étude publiée dans Physical Review Letters.

Ce type de glace est intéressant comme solution potentielle pour stockage et transport d’hydrogène, le carburant le plus propre. Le stockage de l’hydrogène pur est risqué en raison de ses capacités explosives et la densité de l’hydrogène sous pression est trop faible, de sorte que les scientifiques recherchent des moyens peu coûteux de stocker ce gaz.

«Ce n’est pas notre premier travail sur les hydrates d’hydrogène. Nous avions précédemment prédit la composition d’un nouvel hydrate d’hydrogène, où il y avait deux molécules d’hydrogène par molécule d’eau. Malheureusement, cet hydrate exceptionnel ne peut exister qu’à des pressions supérieures à 380 000 atmosphères, ce qui n’est pas pratique. Notre nouvel article est dédié aux hydrates qui contiennent moins d’hydrogène, mais qui peuvent aussi exister à des pressions beaucoup plus faibles », a déclaré l’un des auteurs de l’article, le professeur russe Artem Oganov, dans un communiqué.

Un nouveau type d’hydrate d’hydrogène

Les scientifiques ont mené des expériences sur les propriétés de différents hydrates d’hydrogène et ont découvert le comportement étrange de l’un d’entre eux, montrant une molécule d’hydrogène pour trois molécules d’eau. Sa structure a été examinée à l’aide de l’algorithme évolutif USPEX développé par le professeur Artem Oganov.

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Les chercheurs ont constaté que dans les conditions correspondant à l’expérience, une structure très similaire à l’hydrate С1 déjà connu se forme – ordonnée par alignement symétrique des protons – mais qui se distingue par l’orientation des molécules. de l’eau. Les scientifiques ont montré que l’ordre des protons du nouvel hydrate d’hydrogène se produit déjà à température ambiante.

Les propriétés physiques de la glace sont très différentes. le glace qui nous entoure, y compris les flocons de neige, est toujours hexagonale, désordonnée au niveau du proton. La structure cristalline des hydrates d’hydrogène dépend fortement de la pression. À basse pression, il existe de grandes cavités contenant chacune une molécule d’hydrogène. Au fur et à mesure que la pression augmente, la structure devient plus dense et l’hydrogène est de plus en plus intégré dans la grille cristalline, mais son degré de liberté diminue.

Delphine Perrault

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