Le Japon a découvert ce métal pas cher qui assure la production d’hydrogène : 1000 % en plus !

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par Ingrid Bernard

La promesse principale du secteur de l’énergie est l’hydrogène vert, qui est produit à partir d’énergies renouvelables par électrolyse de l’eau. Beaucoup de pays comme l’Espagne comptent sur cet outil énergétique pour un avenir plus responsable.

Cependant, pour avoir une production à grande échelle et surtout viable, il faut faire plus de recherches. Justement, le Japon a déjà entamé les procédures et possède une bonne longueur d’avance.

Ces dernières années, les électrolyseurs de type PEM sont devenus très populaires. A base d’une membrane échangeuse de protons comme électrolyte, ils servent à produire d’hydrogène car ils sont très efficaces et ils sont capables de répondre rapidement aux sources d’énergie intermittentes.

Seule ombre au tableau : ils coûtent très cher. En effet, ils demandent des catalyseurs efficaces qui peuvent supporter la corrosion dans l’acide. Pour ce faire, on utilise du platine ou de l’iridium, qui sont des métaux inestimables et onéreux.

Les catalyseurs à l’iridium assurent ainsi la poursuite de la réaction de transformation de l’oxygène afin de produire de grandes quantités d’hydrogène.

Mais existe-t-il un autre matériau pas cher qui a le pouvoir de faire la même chose ? En effet, des scientifiques de l’Institut RIKEN au Japon ont tenté l’expérience avec ce métal banal qui est le manganèse.

Ils ont changé sa structure tridimensionnelle pour concevoir le premier électrolyseur PEM efficace et durable sans avoir recours à des métaux rares.

Un catalyseur qui produit 1 000 % d’hydrogène en plus

Les chercheurs ont fabriqué un catalyseur à base d’oxyde de manganèse (MnO2). Ils ont refait la structure du réseau du matériau afin de former des liaisons plus fortes avec les atomes d’oxygène.

Résultat : le MnO2 amélioré propose une bonne stabilité que les autres catalyseurs à base de métaux moins distingués. La réaction avec l’eau se fait également beaucoup plus longtemps. Ce qui génère 1 000 % d’hydrogène en plus.

D’après une étude publiée dans Nature Catalysis, le MnO2 va augmenter par 40 la durée de vie d’autres catalyseurs à petit prix. Le matériau peut ainsi supporter la dissolution dans l’acide tout en étant stable durant la réaction.

Durant les tests en laboratoire, le catalyseur a tourné durant plus de 1 000 heures à 200 mA/cm². Cela a permis une production d’hydrogène 10 fois plus que les autres matériaux.

Cependant, pour que ce catalyseur soit entièrement fonctionnel, il faut encore modifier la structure du manganèse afin d’augmenter la densité de courant supportée par le matériau et la durée de vie du catalyseur.

À propos de l’auteur,
Ingrid Bernard

Ancienne parisienne exilée à Marseille, je suis fascinée par l'univers des séries TV, surtout celle de Netflix. Rédactrices pour plusieurs magazines francophones, je suis de nature curieuse et adore partager mon point de vue sur tous les sujets médiatiques.