La clé, c’est le catalyseur : une nouvelle étape franchie vers l’hydrogène vert et bon marché

L’hydrogène est un des meilleurs candidats pour convertir le monde à une énergie non-polluante. Mais l’extraction de cette particule inépuisable demande encore de l’énergie fossile. Jusqu’à ce qu’on arrive à l’extraire de l’eau. Et des chercheurs s’estiment en bonne voie.

On attend toujours la source d’énergie miracle qui nous permettra de nous passer à tout jamais des ressources fossiles et qui ne sera pas nocive pour l’environnement. Le nucléaire a longtemps été vu comme une piste à privilégier, mais cette source d’énergie reste passablement dangereuse, surtout dans un monde qui change aussi vite que le nôtre. L’hydrogène, lui, a toujours la cote : l’Agence internationale de l’énergie a assuré en 2019 que ce gaz jouerait un rôle clef dans la transition énergétique à venir, même si, à proprement parler, il s’agit plutôt d’un vecteur d’énergie, tout comme l’électricité. Il sert à transporter de l’énergie produite par une source primaire.

Une ressource inépuisable

Et c’est là que le bât blesse: pour produire de l’hydrogène en quantité, il faut actuellement consommer des énergies fossiles. Et c’est dommage, car cet élément est le plus répandu dans l’univers. Sur Terre, l’hydrogène entre notamment dans la composition de l’eau – un atome d’oxygène et de deux atomes d’hydrogène (H2O) – et dans celle de la matière vivante. 10% de la masse d’un corps humain est constituée d’hydrogène. Il suffirait donc de trouver une manière propre et rentable de l’extraire en grande quantité pour mettre au point une source inépuisable d’énergie.

La piste la plus intéressante serait de le tirer de l’eau: l’hydrogène (H) représente ainsi une bonne part d’une molécule d’H2O. Séparer ces différents composants ne rejetterait que de l’oxygène dans l’atmosphère. C’est possible par électrolyse, en faisant passer un courant électrique dans l’eau pour dissocier ses composants. Ça n’a pas l’air sorcier, mais c’est lent: ce processus reste 2 ou 3 fois plus cher que de l’extraire du méthane, et produit quand même du CO2. Il faut donc trouver un catalyseur, une matière qui accélèrerait assez la réaction pour la rendre intéressante, mais qui ne la rendrait pas plus polluante.

La voie du métal

Une équipe du Trinity College de Dublin espère avoir trouvé une bonne piste. « De nombreux travaux se sont concentrés sur les métaux efficaces, mais au coût prohibitif, beaucoup trop rares pour faire le gros du travail nécessaire pour produire suffisamment d’hydrogène pour la société. Nous nous sommes attelés à chercher une option viable à long terme. Et nous espérons que nous y parviendrons » peut-on lire dans un communiqué de l’institution.

Les scientifiques ont identifié trois métaux qui, à l’échelle moléculaire, semblent bien accélérer l’extraction de l’hydrogène contenu dans l’eau: le chrome, le manganèse et le fer. Les chercheurs dublinois sont partis sur une approche combinatoire dans leur quête du catalyseur ultime, et ils pensent bien qu’en mêlant ces trois métaux, on sera sur la bonne piste pour découvrir une source inépuisable d’énergie issue de la simple eau de mer.

Reste encore à identifier les proportions idéales. « Jusqu’à récemment, nous cherchions une petite aiguille dans une énorme botte de foin. Après avoir réduit la taille de la botte de foin, nous avons maintenant aspiré beaucoup du foin restant », raconte Max Garcia-Melchor, professeur de chimie. « Je crois que les chercheurs de toutes les disciplines peuvent aider à trouver des solutions pour nous permettre de vivre plus durablement. L’un des points forts de nos travaux est l’approche multidisciplinaire que nous adoptons. »

Vers la nouvelle grande révolution énergétique ? Notre génération la verra peut-être.

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