Une équipe multidisciplinaire de scientifiques a trouvé comment produire de l’hydrogène vert à partir de l’eau. Décryptage.
Rôle de l’hydrogène vert
L’hydrogène présente aujourd’hui « un intérêt énergétique majeur » et parce que cette molécule « peut être utilisé pour la production d’énergie sur le réseau, ou dans les transports ».
Comme souligné dans Le plan hydrogène présenté par Nicolas Hulot, ancien Ministre de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires de France, « c’est une solution pour le stockage de l’énergie, notamment de l’électricité, ce qui sera le défi des systèmes énergétiques du
21e siècle. L’hydrogène comme vecteur énergétique représente ainsi un enjeu scientifique, environnemental et économique ».
Un pas important vers la production d’hydrogène vert à grande échelle
Un institut de recherche européen a découvert qu’il était possible de fabriquer de l’hydrogène à partir de l’eau.
L’ICFO a en effet trouvé le moyen de remplacer les métaux rares par le cobalt.
« Jusqu’à présent, les catalyseurs utilisés dans les PEM reposaient sur des éléments rares et coûteux comme le platine et l’iridium », précise enerzine.com.
« En utilisant le catalyseur à base de cobalt, avait déjà expliqué Di-Jia Liu, chimiste principal à l’ANL, il est possible d’éliminer le principal goulot d’étranglement que constitue le coût de la production d’hydrogène propre dans un électrolyseur ».
L’Europe sait comment fabriquer de l’hydrogène à partir de l’eau
« Le catalyseur sans iridium — mis au point par les chercheurs de l’Institut de Sciences Photoniques, en collaboration avec l’Institut de Recherche Chimique de Catalogne (ICIQ), l’Institut Catalan des Nanosciences et Nanotechnologies (ICN2), le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Diamond Light Source et l’Institut des Matériaux Avancés (INAM) — exploite des propriétés de l’eau jusqu’alors inexplorées ».
Il s’agit de la toute première fois qu’un catalyseur sans iridium réussisse à atteindre « une stabilité dans l’électrolyse PEM de l’eau dans des conditions industrielles », rapporte le site.
«Nous avons conçu un nouveau matériau qui implique activement les ingrédients de la réaction (l’eau et ses fragments) dans sa structure. Nous avons découvert que l’incorporation d’eau et de fragments d’eau dans la structure du catalyseur peut être adaptée pour protéger le catalyseur dans ces conditions difficiles, permettant ainsi un fonctionnement stable aux densités de courant élevées pertinentes pour les applications industrielles.», explique le professeur García de Arquer de l’ICFO.
Dr. Lu Xia, co-auteur principal de l’étude, a indiqué avoir : « multiplié par cinq la densité de courant, atteignant 1 A/cm2(…) Nous avons également atteint plus de 600 heures de stabilité à une telle densité. Nous avons donc atteint la plus haute densité de courant et aussi la plus haute stabilité pour des catalyseurs sans iridium« , se félicite-t-il.
Un brevet déposé
Ils ont recouru à l’oxyde de cobalt-tungstène (CoWO4) comme matériau de départ.
Les oxydes de tungstène ont été remplacés par de l’eau et des groupes hydroxyles dans un environnement basique grâce à la délamination. Ce qui « permet d’incorporer diverses quantités d’eau et de groupes hydroxyles dans le catalyseur ».
Une demande de brevet a d’ores et déjà été déposée pour cette technique, avec l’objectif de la porter jusqu’à l’échelle industrielle.