Une percée ouvre la porte à un hydrogène propre plus abordable

Aug 04, 2023

Des chercheurs de l’Université d’Umeå ont fait une percée qui pourrait rendre l’hydrogène – un carburant propre et sans CO2 – plus abordable. Ils ont développé une nouvelle méthode qui améliore la façon dont l’hydrogène gazeux est produit à partir de l’eau et de l’électricité.

La production d’hydrogène par électrolyse de l’eau par membrane échangeuse de protons (PEM) est considérée comme une solution prometteuse en raison de sa génération d’hydrogène ultra-pur, de ses densités de courant élevées, de son rendement élevé, de sa réponse rapide et de son faible encombrement. Cependant, son application est limitée par une dissolution électrocatalytique importante observée à l’anode pendant la réaction d’évolution de l’oxygène (REL).

Les électrocatalyseurs les plus performants à ce jour sont à base de métaux nobles tels que le platine, le ruthénium et l’iridium. Cependant, ils sont coûteux et limités en quantité, et les oxydes de ruthénium et d’iridium ont également tendance à se décomposer avec le temps. Ainsi, si la technologie PEM devrait conduire la transition vers une société durable, nous devons d’abord nous attaquer à la forte dégradation des électrocatalyseurs.

« La dégradation des métaux nobles, un phénomène connu sous le nom de « dissolution des métaux », réduit l’efficacité de la production d’hydrogène. C’est un problème qui doit être résolu pour que nous puissions tirer pleinement parti de la technologie PEM », explique le professeur agrégé Eduardo Gracia.

L’équipe de recherche de l’Université d’Umeå affirme que nous pouvons résoudre ce problème en piégeant le métal très actif mais coûteux dans un « échafaudage » stable mais inactif. Les chercheurs ont mis au point un nouvel échafaudage protecteur qui peut maintenir la stabilité des métaux nobles même dans des conditions difficiles.

L’échafaudage protecteur est constitué d’un mélange d’étain, d’antimoine, de molybdène et d’oxydes de tungstène (Sn-Sb-Mo-W). Le mélange s’est avéré suffisamment solide pour protéger non seulement les métaux nobles, mais aussi d’autres composants du système contre la dégradation au cours du processus.

Les résultats de l’équipe peuvent rendre la technologie PEM plus abordable et efficace pour la production d’hydrogène renouvelable à grande échelle en garantissant que les métaux nobles peuvent durer plus longtemps. Il s’agit d’une étape clé pour faire de notre transition vers une société plus durable une réalité.

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