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Une nouvelle méthode d’extraction plus efficace de l’hydrogène de l’eau pourrait contribuer à soutenir le captage de l’énergie renouvelable sous la forme d’un combustible durable, selon les scientifiques.

Une nouvelle technique pour produire de l’hydrogène

Dans un nouvel article, publié dans la revue Nature Communications, des chercheurs d’universités du Royaume-Uni, du Portugal, d’Allemagne et de Hongrie décrivent comment le courant électrique pulsé à travers un catalyseur en couches leur a permis de presque doubler la quantité d’hydrogène produite par millivolt d’électricité utilisé pendant le procédé.
L’électrolyse, un procédé qui est probablement familier à quiconque a étudié la chimie à l’école secondaire, utilise le courant électrique pour séparer les liaisons entre les atomes d’hydrogène et d’oxygène de l’eau, libérant de l’hydrogène et de l’oxygène gazeux. Si le courant électrique pour le processus d’électrolyse est généré par des moyens renouvelables tels que l’énergie éolienne ou solaire, l’ensemble du processus ne libère pas de carbone supplémentaire dans l’atmosphère, ne contribuant pas au changement climatique.
L’hydrogène gazeux peut alors être utilisé comme combustible à émission zéro dans certaines formes de transport comme les autobus et les voitures ou pour le chauffage des maisons.

Le tellurure de molybdène augmentait l’efficacité

Les recherches de l’équipe visaient à trouver un moyen plus efficace de produire de l’hydrogène par la réaction électrocatalytique de la séparation de l’eau. Ils ont découvert que les électrodes recouvertes d’un catalyseur au tellurure de molybdène montraient une augmentation de la quantité d’hydrogène gazeux produite pendant l’électrolyse lorsqu’un schéma spécifique d’impulsions à fort courant était appliqué.
En optimisant les impulsions de courant à travers l’électrolyte acide, ils pouvaient réduire de près de 50 % la quantité d’énergie nécessaire pour produire une quantité donnée d’hydrogène. Le Dr Alexey Ganin, de l’École de chimie de l’Université de Glasgow, qui a dirigé l’équipe de recherche a dit : « actuellement, le Royaume-Uni couvre environ un tiers de ses besoins de production d’énergie par des sources renouvelables, et en Écosse, ce chiffre est d’environ 80%.
« Les experts prédisent que nous atteindrons bientôt un point où nous produirons plus d’électricité renouvelable que notre demande de consommation. Cependant, dans l’état actuel des choses, l’excédent d’énergie produite doit être utilisé au fur et à mesure qu’il est produit, faute de quoi il sera gaspillé. Il est essentiel que nous développions un ensemble robuste de méthodes pour stocker l’énergie en vue d’une utilisation ultérieure.

Les piles à combustible sont une alternative très prometteuse

« Les piles à combustible sont un moyen d’y parvenir, et l’hydrogène est une alternative très prometteuse. Nos recherches nous permettent de mieux comprendre comment produire de l’hydrogène à partir de l’électrolyse de façon plus efficace et plus économique, et nous sommes impatients de poursuivre cette voie de recherche prometteuse. »
Puisque le niveau d’amélioration catalytique est contrôlé par les courants électriques, les récents progrès de l’apprentissage automatique pourraient être utilisés pour affiner la séquence des courants appliqués afin d’obtenir un rendement maximum. La prochaine étape pour l’équipe est le développement d’un protocole d’intelligence artificielle pour remplacer l’apport humain dans la recherche des structures électroniques les plus efficaces utilisées dans des processus catalytiques similaires.
Source : University of Glasgow
Crédit photo : Pixabay