Il est possible de créer de l’hydrogène propre avec une efficacité nettement supérieure et à un coût inférieur à ce qui est actuellement possible avec les catalyseurs disponibles dans le commerce. Le ministère américain de l’énergie a établi des critères de référence pour les technologies permettant de produire de l’hydrogène propre pour 2 dollars par kilogramme d’ici 2025 et 1 dollar par kilogramme d’ici 2030.
Une étude de l’université d’État de l’Oregon sur la conception des catalyseurs a révélé qu’il est possible de créer de l’hydrogène de manière propre, avec une efficacité nettement supérieure et à un coût inférieur à ce qui est actuellement possible avec les catalyseurs disponibles dans le commerce.
Les résultats sont significatifs car la production d’hydrogène est importante pour « de nombreux aspects de notre vie, comme les piles à combustible pour les voitures et la fabrication de nombreux produits chimiques utiles tels que l’ammoniac », selon Zhenxing Feng, professeur de génie chimique à l’Ohio State University College of Engineering, qui a dirigé les recherches. « Il est également employé dans le raffinage des métaux, la production de produits manufacturés tels que les plastiques, et une variété d’autres applications. » Selon M. Feng, produire de l’hydrogène en divisant l’eau par un procédé électrochimique catalytique est plus propre et plus durable que la méthode traditionnelle d’obtention d’hydrogène à partir du gaz naturel par un procédé produisant du dioxyde de carbone connu sous le nom de reformage du méthane à la vapeur.
Cependant, le coût plus élevé de cette technologie plus écologique s’est avéré être un obstacle pour le marché.
La phase active d’un catalyseur amorphe à base d’hydroxyde d’iridium a montré une efficacité 150 fois supérieure à celle de sa structure initiale en pérovskite et environ trois ordres de grandeur de plus que le catalyseur commercial classique, l’oxyde d’iridium.
Cela nous permettra de créer de l’hydrogène à un coût de 2 dollars par kilogramme, et éventuellement à un coût de 1 dollar par kilogramme.
C’est moins cher que les procédés polluants actuels et cela contribuera à l’objectif des États-Unis de zéro émission d’ici 2030. »
M. Feng souligne que le bureau des technologies de l’hydrogène et des piles à combustible du ministère américain de l’énergie a établi des critères de référence pour les technologies permettant de produire de l’hydrogène propre pour 2 dollars par kilogramme d’ici 2025 et 1 dollar par kilogramme d’ici 2030, dans le cadre de l’objectif « Hydrogen Energy Earthshot » visant à réduire le coût de l’hydrogène propre de 80 %, de 5 à 1 dollar par kilogramme, en une décennie.
Le groupe de M. Feng travaille sur la technologie de l’électrolyse de l’eau pour la production d’hydrogène propre, qui permet de fractionner l’eau en utilisant de l’énergie produite à partir de sources renouvelables.
Cependant, l’efficacité de la division de l’eau est faible, selon lui, en raison de l’important surpotentiel – l’écart entre le potentiel réel et théorique d’une réaction électrochimique – d’une demi-réaction critique du processus, la réaction d’évolution de l’oxygène, ou OER.
« Les catalyseurs sont essentiels pour encourager le processus de séparation de l’eau en abaissant le surpotentiel et, par conséquent, en réduisant le coût total de la production d’hydrogène », explique M. Feng.
Source: https://oregonstate.edu/