C’est une découverte qui pourrait changer la donne en matière d’énergie durable. En effet, un institut de recherche européen a fait une découverte cruciale dans le processus de fabrication de l’hydrogène et cela pourrait mener à de nombreuses innovations.
L’ICFO, un institut de recherche catalan a présenté une avancée majeure dans le domaine de la production d’hydrogène vert. En remplaçant les métaux rares et coûteux par le cobalt, plus abondant et économique, cette découverte promet de rendre l’électrolyse de l’eau plus accessible et moins coûteuse. Cette percée scientifique pourrait accélérer la transition énergétique mondiale vers des sources d’énergie plus propres et plus durables, marquant une étape cruciale dans la lutte contre le changement climatique. Mais ils doivent désormais s’attaquer au vaste chantier qu’est la mise en place d’un processus d’industrialisation.
Face à l’urgence climatique, l'hydrogène vert se présente comme une solution cruciale pour réduire notre dépendance aux combustibles fossiles. Actuellement, la majorité de l'hydrogène est produite par reformage à la vapeur, un processus émetteur de grandes quantités de dioxyde de carbone.
Une autre solution consiste à électrolyser de l'eau, c’est-à-dire faire passer un courant électrique dans l’eau entre une anode et une cathode. Mais il faut qu'elle soit alimentée par des énergies renouvelables, cela offrirait une alternative viable pour produire de l'hydrogène sans émissions de CO2. Cependant, cette méthode repose sur des catalyseurs à base de métaux rares et coûteux, ce qui en limite l'utilisation à grande échelle.
Un autre moyen d’électrolyser l’eau
L’électrolyse de l’eau est une technologie prometteuse mais dépendante de catalyseurs coûteux comme le platine et l'iridium, surtout pour l'anode dans les électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (PEM). Ces éléments sont non seulement chers mais aussi peu abondants, rendant la production d’hydrogène vert coûteuse et difficile à mettre en œuvre à grande échelle.
C’est dans ce contexte que l’équipe de l’Institut de Ciències Fotòniques (ICFO), un centre de recherche situé en Catalogne, a réalisé une avancée majeure en développant un catalyseur sans iridium, capable de fonctionner efficacement dans des conditions acides.
Le nouveau catalyseur développé par l’équipe de l’ICFO est basé sur le cobalt, un métal beaucoup plus abondant et économique. Ce catalyseur représente une rupture par rapport aux méthodes traditionnelles. Les chercheurs ont utilisé un processus de délamination qui intègre de l’eau et des groupes hydroxyles dans la structure du catalyseur, augmentant ainsi sa stabilité et son activité dans un milieu acide. Cette approche unique permet d'utiliser le cobalt comme substitut à l'iridium, tout en conservant des performances élevées.
Les tests effectués avec ce nouveau catalyseur dans des électrolyseurs PEM ont démontré une activité et une stabilité supérieures, même sous des densités de courant élevées. Ces résultats prometteurs pourraient révolutionner la production d’hydrogène vert en la rendant plus accessible et moins coûteuse. Le succès de ce catalyseur à base de cobalt pourrait ainsi ouvrir la voie à une adoption plus large de l’électrolyse de l’eau comme méthode de production d’hydrogène vert.
Une découverte certes, mais encore beaucoup de route à faire
Malgré ces avancées significatives, des défis subsistent pour l’industrialisation de ce nouveau catalyseur, notamment en termes de durée de vie et de montée en échelle de la production.
L’équipe de l’ICFO explore actuellement l’utilisation d’autres matériaux, tels que le nickel et le manganèse, afin d’optimiser davantage la performance et la durabilité du catalyseur. La recherche continue dans ce domaine est cruciale pour surmonter ces obstacles et réaliser pleinement le potentiel de cette technologie.
Consciente du potentiel de leur découverte, l’équipe de l’institut a déposé un brevet et envisage désormais l’application industrielle de leur technologie. La mise en œuvre à grande échelle de ce catalyseur à base de cobalt pourrait non seulement contribuer significativement à la décarbonation de notre société mais aussi positionner la technologie PEM comme un pivot central dans le domaine des énergies renouvelables. Cette transition vers une production d’hydrogène vert plus économique et durable est essentielle pour atteindre les objectifs climatiques globaux.