[Flash Info Chimie] #6 Et si les revêtements auto-nettoyants produisaient en permanence des polluants ?

L’article n’a pas, à ma connaissance, fait grand bruit. Pourtant, les enjeux écologiques et environnementaux sont majeurs.

R.B. Gerber, J.D. Raff et leurs équipes ont publié un travail dans le Journal of American Chemical Society, intitulé « Photooxidation of Ammonia on TiO2 as a Source of NO and NO2 under Atmospheric Conditions » que l’on pourrait traduire par

« photo-oxydation de l’ammoniac sur du dioxyde de titane, comme source d’oxydes d’azote en conditions atmosphériques« .

Les chercheurs ont étudiés l’oxydation de l’ammoniac NH3 par le dioxygène O2, tout deux présents dans l’atmosphère. Cette oxydation est une réaction chimique qui peut produire du diazote N2, gaz qui constitue près de 80 % de notre atmosphère, totalement inoffensif, mais éventuellement aussi des oxydes d’azotes notés NOx (x pouvant être égal en général à 1 ou 2), qui, eux, sont fortement polluants. Cette oxydation est facilitée par la présente de divers catalyseurs, comme TiO2, le dioxyde de titane. Pour résumer :

NH_{3}+O_{2} \overset{TiO_{2} ,\:lumi\grave{e}re}\longrightarrow N_{2} + NO_{x}

Jusqu’à présent, on pensait que la quantité de NOx produits par ce type de photo-oxydation était tout à fait négligeable, et que le produit quasi unique était le « gentil » diazote. Les résultats de cet article sont beaucoup plus inquiétants. Les oxydes d’azotes pourraient représenter plus de 30 % des produits d’oxydation de l’ammoniac sur le TiO2.

Ce qui est préoccupant, c’est que cette espèce chimique est très présente dans les différents revêtements modernes. Composant fondamental de beaucoup de peintures blanches, il sert aussi d’opacifiant dans les plastiques, résines, et dans beaucoup de produit du quotidien (depuis les crèmes solaires jusqu’au dentifrice). Mais sous sa forme active, il est surtout le produit essentiel des verres et surfaces auto-nettoyantes, grâce justement à ses propriétés photo-catalytiques, qui permettent la dégradation des composés organiques (et accessoirement la formation des NOx…).

Une des nombreuses pub que l'on peut trouver sur les verres auto-nettoyants. Sur la surface a été déposé une couche microscopique de TiO2, entre autres composés...

Une des nombreuses pub que l’on peut trouver sur les verres auto-nettoyants. Sur la surface a été déposé une couche microscopique de TiO2, entre autres composés…

Ainsi, une quantité importante de l’ammoniac atmosphérique, produit en grande partie par l’agriculture (mais aussi par les transports, l’industrie…) pourrait être transformé en NOx, qui participent à l’effet de serre, qui sont des irritants notoires, qui causent les pluies acides… Il faut que je continue ?

Les auteurs ont cherché à déterminer si cette source d’oxydes d’azote pouvait être non négligeable… Ce qui semblerait être le cas. Il est évident néanmoins qu’il faudra poursuivre ces travaux pour en avoir le coeur net. Si cela est confirmé, l’utilisation de TiO2 devra être fortement réduite.

« Photooxidation of Ammonia on TiO2 as a Source of NO and NO2 under Atmospheric Conditions » M.A. Kebede et al., J. Am. Chem. Soc. 2013, Article ASAP

About Mr Pourquoi

Ce blog est né il y a quelques années du désir de parler des sciences, de toutes les sciences, depuis les plus insignifiants phénomènes qu’on peut rencontrer dans la vie courante, jusqu’aux sujets de recherche les plus pointus, particulièrement en chimie, et pharmaceutique. Je suis agrégé de chimie, docteur en chimie organique, et actuellement prof en lycée en France, et aussi, (et surtout ! ) un père heureux d’une famille (très) nombreuse.
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4 Responses to [Flash Info Chimie] #6 Et si les revêtements auto-nettoyants produisaient en permanence des polluants ?

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  2. papijo says:

    Il vaut donc mieux être pollué par 100 cm3 de NH3 que par 30 cm3 de NOx ?

    • Mr Pourquoi says:

      Sans aucun doute ! Du point de vue de la santé humaine, NH3 (l’ammoniac) est très peu toxique, alors que les NOx ont une toxicité comparable au CO, le monoxyde de carbone ! Du côté de l’effet de serre, les NOx sont plus dangereux, car plus stables, que NH3, dont la plus grande partie va encore pouvoir se transformer en N2.

  3. papijo says:

    La dose mortelle pour le NO2 est de l’ordre de 100 à 200 ppm contre 1000 à 5000 ppm pour NH3. Vous avez donc en partie raison. Par contre, dire que l’ammoniac est très peu toxique … c’est aller un peu vite, et il ne faut pas oublier non plus que des doses bien plus faibles d’ammoniac provoquent des troubles (suffocation, impossibilité de garder les yeux ouverts) qui peuvent conduire à des situations très dangereuses, même si la dose létale n’est pas atteinte.

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