L’hydrogène est un élément que l’on considère déterminant dans la transition énergétique. Avec un fort potentiel de stockage, il est particulièrement attendu pour résoudre le « problème » de l’intermittence des énergies renouvelables. Il est aussi une source d’énergie, ce qui lui confère une place cruciale pour les années avenir. Les questions de coût de production et rendement restent entières. Des chercheurs proposent une solution nouvelle de photo-électrolyse.

Production de l’hydrogène

Produire de l’hydrogène n’est pas une révolution. L’eau (H2O) étant constituée d’oxygène (O) et de d’hydrogène (H2), il est possible de dissocier ses composés pour n’isoler que le dernier. On utilise l’électrolyse, un procédé qui consiste à plonger des électrodes dans l’eau et d’alimenter en électricité. La réaction a pour conséquence de libérer l’oxygène au niveau d’une des bornes et l’hydrogène de l’autre. Une autre méthode de production existe, par reformage de méthane / gaz naturel.

Si ces procédés son fonctionnels, ils n’en sont pas moins énergivores – donc onéreux – et émetteurs de gaz à effet de serre. Des chercheurs du CEA Iramis travaillent depuis quatre ans à trouver un moyen d’effectuer l’électrolyse de l’eau de manière plus performante, plus propre et plus économique.

Ils se sont intéressés à l’énergie solaire pour permettre la photo-électrolyse, au moyen d’un semi-conducteur optimisé servant d’anode. Ils ont utilisé des échantillons d’un minerai naturel, l’hématite, qui a l’avantage d’être largement présent sur terre et très peu coûteux. En dopant de quelques pourcents de titane ces monocristaux d’hématite, ils ont obtenu des résultats convaincants.

Rendement élevé

L’électrolyse de l’eau diffère selon les conditions de température. En effet, l’apport énergétique nécessaire pour dissocier les molécules et produire de l’hydrogène varie. En optimisant les températures, on peut ainsi optimiser le besoin énergétique. Des scientifiques du CEA Liten savent désormais produire de l’hydrogène avec un rendement supérieur à 90%.

Ce résultat a été obtenu par électrolyse de vapeur d’eau à très haute température (150°C), le système électrolyseur atteignant, lui, 700°C. Le système complet de production fait la taille d’un réfrigérateur : il est compact et capable de produire jusqu’à 2,5 Nm3 d’hydrogène par heure pour une consommation de 3,9 Kwh/Nm3.

Source : http://www.enerzine.com/15/18082+de-la-rouille-du-soleil-et-de-leau-pour-produire-de-lhydrogene+.html