L'hydrogène sera-t-il bientôt produit à moindre coût ?

De nombreux experts s'accordent à dire que l'hydrogène en tant que vecteur énergétique et dans le cadre duquel la technologie des piles à combustible pourrait être un pilier important de la mobilité future. Il n'est pas étonnant que de plus en plus de constructeurs automobiles misent (également) sur la technologie des piles à combustible, cette dernière présentant des avantages avérés, notamment dans le domaine des véhicules utilitaires lourds.

Le problème : Jusqu'à présent, les critiques de la technologie des piles à combustible et de l'hydrogène en tant que vecteur énergétique ont souligné à plusieurs reprises le manque d'efficacité énergétique et, surtout, les coûts élevés liés à la production d'hydrogène. En tout état de cause, l'hydrogène (propre) n'a souvent pas pu concurrencer les carburants fossiles et les moteurs à combustion.

Mais cela pourrait bientôt changer : En utilisant comme catalyseurs du nickel et du fer bon marché au lieu de métaux de platine coûteux, une équipe dirigée par l'Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW) à Sydney veut rendre la production d'hydrogène massivement moins chère. L'approche présentée dans « Nature Commmunications » marque des points pour sa grande efficacité énergétique et la rapidité de la séparation de l'eau. Les experts estiment que cela pourrait en fin de compte contribuer à la généralisation des voitures à hydrogène.

Bon marché au lieu de noble

Pour les véhicules ou autres applications dans lesquelles les piles à hydrogène fournissent l'énergie, l'hydrogène doit d'abord être produit à partir de l'eau par catalyse. En général, on utilise à cet effet des électrodes en platine, un métal précieux, ou d'autres métaux de platine tout aussi coûteux. En revanche, l'équipe de l'UNSW (Griffith University et Swinburne University of Technology) utilise du fer et du nickel bon marché comme catalyseur pour le revêtement des électrodes.

« Dans ce catalyseur, il y a une minuscule couche limite à l'échelle nanométrique où le fer et le nickel se rencontrent au niveau atomique », souligne Chuan Zhao, professeur de chimie à l'UNSW. C'est précisément la clé du développement : « La couche limite à l'échelle nanométrique modifie fondamentalement les propriétés des matériaux », déclare Zhao. Ce n'est qu'alors que le fer et le nickel, qui ne sont pas bien adaptés à la catalyse de l'hydrogène en soi, agissent comme des catalyseurs aussi actifs que le platine. Dans la couche limite, l'eau est donc effectivement divisée en hydrogène et en oxygène.

Économie réelle

Les chercheurs eux-mêmes sont convaincus que l'hydrogène deviendra ainsi « une alternative réellement viable aux combustibles fossiles », car l'hydrogène peut être obtenu à bon marché. Le catalyseur au nickel-fer sera probablement beaucoup moins cher que ceux fabriqués à partir de métaux de la famille du platine, car le matériau est beaucoup moins cher. De plus, selon les chercheurs, « un niveau extrêmement élevé d'efficacité énergétique est garanti ».

Note : Cet article est basé sur des informations provenant de http://www.pressetext.com/news/20191216003