Il s’agit d’un énorme bond en avant pour l’avenir
Jusqu’à présent, l’une des principales ambitions du monde était de créer des véhicules électriques efficaces. Mais ces dernières années, cela a pris un véritable tournant dramatique lorsque nous avons découvert d’autres aspects plus intéressants et moins nocifs pour la santé de la planète : les possibles moteurs à hydrogène. Le problème était que, jusqu’à présent, obtenir de l’hydrogène vert, c’est-à-dire sans aucune émission, était quelque chose de vraiment difficile. Une situation qui semble avoir changé grâce à une équipe de chercheurs japonais.
Un pas en avant dans la production d’hydrogène vert
Des chercheurs du Centre RIKEN pour la Science des Ressources Durables (CSRS en anglais) au Japon ont réalisé une avancée cruciale dans la production d’hydrogène vert, en réduisant les coûts en combinant le manganèse avec l’iridium. Jusqu’à présent, l’iridium, bien qu’étant le meilleur catalyseur connu pour briser les molécules d’eau et libérer de l’hydrogène, est trop rare et coûteux pour être vraiment efficace sur le marché. La production mondiale à l’échelle des térawatts nécessiterait 40 ans de production d’iridium, ce qui rend son utilisation à grande échelle non viable, une situation que l’équipe japonaise semble avoir résolue selon la publication de leur nouvel article dans Frontiers.
Ainsi, ils ont découvert que le manganèse pourrait réduire de 95% la quantité d’iridium nécessaire pour générer de l’hydrogène de manière efficace et verte. Cette innovation pourrait transformer l’hydrogène en une alternative viable aux combustibles fossiles, étant donné l’abondance d’eau sur la planète, qui couvre 70% de la surface terrestre. Ce serait le moyen le plus durable de produire ce type de carburant, bien que ce ne soit pas le seul, car il existe différents types d’hydrogène en fonction de leur mode d’obtention, comme l’hydrogène rouge.
Schéma montrant la production d’hydrogène vert en utilisant du cobalt et du nickel | Image : Frontiers / RIKEN
La production mondiale d’énergie est d’environ 18 térawatts, et les méthodes alternatives écologiques doivent générer de l’énergie à des taux similaires pour être viables. Bien que le processus puisse encore prendre plusieurs années avant d’atteindre la production industrielle, il s’est révélé prometteur. Cependant, il est important de souligner qu’il ne s’agit pas du seul moyen pour obtenir de l’hydrogène vert, le CSIC en France recherchant également ses propres voies pour se passer de l’iridium.
Les chercheurs ont maintenu la production d’hydrogène dans un électrolyseur à membrane d’échange de protons (PEM) en utilisant moins d’iridium, dispersant des atomes individuels d’iridium sur de l’oxyde de manganèse pour éviter qu’ils ne se regroupent. Ce nouveau catalyseur a permis une production continue d’hydrogène pendant plus de 3000 heures avec une efficacité de 82%.
La clé du succès a été l’interaction inattendue entre l’oxyde de manganèse et l’iridium, aboutissant à un iridium dans un rare et très actif état d’oxydation +6. Les chercheurs estiment que le niveau de production d’hydrogène atteint avec ce nouveau catalyseur a un potentiel élevé d’utilité immédiate et pourrait être facilement transféré à des applications du monde réel, améliorant la capacité des électrolyseurs PEM actuels.
Il reste encore un long chemin et des recherches à faire, mais cela semble assez intéressant si l’on considère que nous sommes dans une course pour atteindre le moteur à hydrogène dans le but d’éliminer une fois pour toutes les émissions causées par les combustibles fossiles.