Optimisation de la production d'hydrogène : réduction des coûts et augmentation du rendement

Le principe de la séparation de l'eau ordinaire en ses composants est connu depuis plus de 200 ans. L'électrolyse de l'eau utilise le flux de courant pour que H2 s'accumule à la cathode et O2 à l'anode.

Les deux peuvent ensuite être réutilisés. Cependant, pour certains secteurs de l'industrie, tels que l'aviation ou la production d'acier, d'énormes quantités d'hydrogène seraient nécessaires sans recourir aux combustibles fossiles.

La technologie la plus répandue repose sur une membrane qui sépare l'hydronium (particules d'hydrogène chargées positivement) et l'hydroxyde (groupe OH chargé négativement) pour une séparation efficace et une production à grande échelle.

Cette méthode est utilisée depuis les années 1970 pour produire des quantités importantes d'H2. Le problème réside dans la couche de séparation coûteuse, qui se compose de plusieurs couches de filtres moléculaires.

Le brome est utilisé pour réaliser la séparation spatiale sans membrane. Cet élément se trouve sous forme de sel dans l'eau de mer ou dans les dépôts de sel.

L'oxygène séparé s'y fixe. Le bromate qui en résulte est pompé et se décompose à température ambiante. Le brome peut alors à nouveau extraire l'oxygène de la solution. De l'autre côté de l'appareil, il est possible d'extraire de l'hydrogène pur.

À l'heure actuelle, seul le principe technique est vraiment convaincant, mais il a le potentiel de rendre la production d'hydrogène plus rentable et plus efficace avec de l'électricité propre disponible en quantité suffisante.

Cependant, quelques problèmes subsistent : La cathode doit notamment être protégée par du chrome, qui peut former des composés très toxiques dans l'environnement.

En outre, la cathode est composée de platine ou de ruthénium, qui sont tous deux rares et coûteux. Le bromate n'a pas non plus les meilleures propriétés, car il peut détruire la couche d'ozone dans l'atmosphère. Ce n'est pas très bon non plus.

Il y a donc encore du chemin à parcourir, mais c'est surtout l'approche fondamentalement différente qui suscite une certaine euphorie. Si nous parvenons à remplacer les composants toxiques et coûteux, nous disposerons d'un procédé qui pourrait réduire considérablement le coût de l'hydrogène dans les années à venir.