Les électrodes nanostructurées augmentent l’efficacité de l’hydrogène vert

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Les attentions de la planète convergent vers des alternatives durables, notamment en ce qui concerne les énergies renouvelables. L’une des idées du segment est la production d’hydrogène vert à partir de nanomatériaux à haute performance.

L’hydrogène vert est une source importante d’énergie propre. Outre sa production qui ne dépend pas des énergies fossiles – elle n’utilise que de l’énergie hydroélectrique, éolienne ou solaire – elle peut fournir de l’énergie à plusieurs secteurs, comme la construction et les transports par exemple.

Des chercheurs de l’Institut National de la Recherche Scientifique (INRS) ainsi que des experts de l’Institut de Chimie et des Procédés pour l’Énergie, l’Environnement et la Santé (ICPEES) viennent de publier une étude sur le sujet. La publication choisie était le magazine Matériaux d’énergie solaire et cellules solaires.

Pour optimiser le processus de production d’hydrogène vert à l’aide de l’énergie hydroélectrique, les chercheurs ont incorporé des électrodes nanostructurées photosensibles à la lumière du soleil. «Grâce aux nanomatériaux de haute performance, nous pouvons améliorer l’efficacité de la dissociation de l’eau pour produire de l’hydrogène», explique My Ali El Khakan, professeur à l’INRS.

Molécule d'eau

L’hydrogène vert peut être obtenu en dissociant l’eau. Photo: Egorov Artem /

Expériences

L’hydrogène vert peut être obtenu par électrolyse, qui se produit lors de la production d’énergie hydroélectrique. Le problème est que les électrolyseurs industriels sont très chers et consomment beaucoup d’énergie. Les scientifiques ont ensuite choisi d’utiliser des électrodes nanostructurées pour séparer les molécules d’eau de la lumière du soleil – un processus connu sous le nom de photocatalyse.

Pour cela, ils ont choisi le dioxyde de titane comme matériau de base, car le composé est connu pour être un semi-conducteur sensible à la lumière ultraviolette. Les chercheurs ont modifié la composition atomique de l’ingrédient pour augmenter la photosensibilité à la lumière à 50%. Ensuite, les électrodes ont été nanostructurées sous forme de ruches, ce qui multiplie la surface utile du matériau par 100 mille fois (ou plus).

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Les électrodes ont été structurées en ruches pour étendre leurs zones utiles. Photo: INRS / Divulgation

Les chercheurs ont également ajouté de l’oxyde de cobalt à la structure. Cela a contribué à décupler l’efficacité photocatalytique par rapport aux nanotubes sans le composant. Enfin, les scientifiques ont distribué les nanoparticules de catalyseur dans les nanotubes de dioxyde de titane et ont réussi à augmenter leurs capacités de production d’hydrogène en utilisant des techniques de dépôt par ablation laser.

La découverte a été célébrée par les chercheurs comme une étape majeure vers un avenir sans carbone. J’espère qu’ils ont raison!

Via: Tech Times