Le Japon évite sa dépendance à l'iridium pour convertir l'hydrogène en énergie dominante
L’hydrogène vert est depuis longtemps considéré comme l’énergie du futur : sa densité énergétique, ou capacité à produire de l’énergie, est trois fois supérieure à celle du diesel ou de l’essence. Il n'émet pas de gaz polluants lors de la combustion ou pendant le processus de production. Il peut être transformé en électricité ou en carburants de synthèse, et utilisé comme matière première à des fins industrielles.
Cependant, cet avenir n’arrive pas, principalement pour deux raisons. Le processus d’électrolyse nécessaire pour obtenir de l’hydrogène avec une énergie renouvelable – sinon il n’est pas vert – est très coûteux : 23 dollars le kilo, selon les données des Nations Unies de 2022, par rapport aux deux dollars qu’il en coûte pour produire la même quantité à partir de combustibles fossiles. D'autre part, le catalyseur le plus efficace trouvé jusqu'à présent pour ce procédé est l'iridium, l'un des métaux les plus rares sur terre -bien qu'il soit abondant en météorites-. C'est aussi le moins corrosif des éléments connus, ce qui, avec sa résistance aux températures élevées – il fond à 2 000 C – l'a rendu indispensable également dans la fabrication de moteurs d'avions, dans l'industrie aérospatiale, dans l'industrie manufacturière. des navires, des télescopes ou de la technologie LED.
Désormais, les chercheurs du RIKEN Centre pour la science des ressources durables du Japon ont fait une découverte qui pourrait contribuer à résoudre le problème et nous propulser vers une économie zéro émission basée, entre autres ressources durables, sur l'hydrogène vert.
Dans une étude qui vient d'être publiée Sciencece groupe dirigé par Ryuhei Nakamura affirme avoir trouvé une méthode qui réduit la quantité d'iridium nécessaire à l'électrolyse de 95% sans altérer l'efficacité du procédé. Pour ce faire, ils ont utilisé comme catalyseur un fragment d'oxyde de manganèse avec des atomes d'iridium répartis à sa surface, afin que ces derniers ne se touchent pas et ne s'agglomèrent pas. Ainsi, les quinze scientifiques de l'Institut Riken participant au projet sont parvenus à produire de l'hydrogène en continu pendant plus de 3 000 heures, soit environ quatre mois, avec 82 % d'efficacité et avec pratiquement aucune dégradation.
« Nous pensons que notre catalyseur peut désormais être appliqué au monde réel », déclare Nakamura, dont l'équipe le teste avec différents partenaires industriels. Même si la vérité est que la production industrielle d'hydrogène selon ce système, ou tout autre, est encore loin, comme l'explique Thibaud Vincendon, responsable de l'activité hydrogène vert chez Hydrogen Refueling Solutions. « En ce moment Nous sommes au milieu d’une courbe d’apprentissage avec l’hydrogène vertcomme cela s'est produit il y a vingt ans avec les énergies renouvelables », détaille-t-il.
« Aujourd'hui, on découvre beaucoup de choses, mais je me pose toujours deux questions : quel est l'avantage ? Est-ce réalisable à grande échelle ? » Tout indique qu’en 2030 nous disposerons d’une technologie de production d’hydrogène vert qui fonctionne et qui soit rentable. En attendant, nous devons découvrir beaucoup de choses », ajoute-t-il. Aujourd'hui, la production moyenne mondiale d'énergie à un moment donné est de près de 18 térawatts, soit 18 milliards de watts. La transition vers une économie zéro émission passe par la recherche de sources d'énergie. énergie renouvelable qui atteint ces mêmes niveaux de production.
Nakamura lui-même admet que le processus de transition, quelle que soit la technologie utilisée, prendra des années. Mais il estime également que des recherches comme celles de son équipe, qui recherchent des métaux communs pour développer de nouveaux catalyseurs, seront fondamentales dans le processus. « L'iridium est si rare que porter la production d'hydrogène vert aux niveaux requis aujourd'hui pourrait nous prendre 40 ans », explique Shuang Kong, co-auteur de l'étude. En plus d'être rare, cet élément chimique, le plus dense du monde, pesant 22,65 kilos par litre, Il est principalement concentré en Afrique du Sud, qui possède entre 80 et 85 % des réserves mondiales d'iridium. Accélérer la recherche de métaux alternatifs devient donc vital pour la révolution de l’hydrogène vert, l’économie zéro émission et la planète.
