Dihydrogène : de nouveaux catalyseurs pour améliorer l’efficacité de l’électrolyse de l’eau
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Allemagne
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Stockage de l’énergie
24 mars 2016
Des scientifiques de l’université de Bochum (Rhénanie du Nord-Westphalie), de l’université technique de Munich (TUM, Bavière) et de l’université de Leiden (Pays-Bas) ont développé un nouveau système pour améliorer l’électrolyse de l’eau en dihydrogène : une mince couche de cuivre sous la surface des catalyseurs platine pour augmenter l’efficacité de ces derniers.
Un électrolyseur permet de décomposer l’eau en hydrogène et en oxygène grâce à un apport d’électricité. Une étude conduite par l’entreprise Ludwig-Bölkow d’ingénierie des systèmes (LBST) en 2013 a estimé les coûts de production à 40 cents par kilowattheure de dihydrogène, la moitié étant imputable au cout de l’électricité.
Le groupe germano-néerlandais de chercheurs a constaté qu’un léger changement dans le catalyseur de l’électrolyseur pouvait doubler son efficacité. Les catalyseurs se composent généralement de plusieurs couches minces de métaux nobles qui accélèrent la décomposition de l’eau par le courant électrique. Or les catalyseurs en platine ne sont pas de simples accélérateurs : ils libèrent les produits finaux avec un décalage du fait d’une force de retenue. Cependant, en remplaçant la deuxième couche atomique de platine par une couche d’atomes de cuivre le problème disparait : le catalyseur libère les produits de l’électrolyse immédiatement après leur synthèse.
Seule une infime partie du dihydrogène consommé dans l’industrie est produite à partir de la dissociation de l’eau. La majeure partie provient de ressources fossiles. L’électrolyse de l’eau n’est compétitive que si les coûts de l’électricité ne sont pas inclus dans le calcul. Cependant les excédents de production des éoliennes et des centrales solaires pourraient être utilisés, du fait de leur prix très faible en période de surproduction (vent & ensoleillement) et de basse consommation (nuit par exemple). Toutefois du fait de l’intermittence de ces sources d’énergie, les électrolyseurs ne pourraient pas fonctionner en continu, ce qui surenchériraient les coûts.
Source : "Wasserstoff : Der nächste Schritt zur Wirtschaftlichkeit", article de Wiwo Green, 15/03/2015 – http://green.wiwo.de/wasserstoff-wissenschaftler-machen-schritt-zur-wirtschaftlichkeit/
Rédactrice : Daniela Niethammer, daniela.niethammer[at]diplomatie.gouv.fr - www.science-allemagne.fr