Des chercheurs ont inventé un appareil pour produire de l’hydrogène à partir de l’air ambiant

Des chercheurs de l'université de Melbourne et de l'université de Manchester ont mis au point un dispositif capable de produire de l'hydrogène à partir de l'humidité présente dans l'air. Le prototype fonctionne grâce à une source d’énergie renouvelable.

L’hydrogène en tant que carburant intéresse de nombreux pays. En effet, il pourrait devenir une alternative aux énergies fossiles. Dans le contexte de la transition énergétique, il faut toutefois rappeler que l’on parle surtout de dihydrogène (H2), une molécule qui n’existe quasiment pas à l’état naturel. Il faut donc l’extraire à partir de la molécule d’eau. C’est pour cela qu’il s’agit d’une ressource difficilement accessible.

Des essais en laboratoire

Dernièrement, un groupe de chercheurs de l’Université de Melbourne, en collaboration avec un collègue de l’Université de Manchester, ont développé un procédé plus économique, plus écologique et plus pratique pour produire de l’hydrogène. Le procédé en question repose sur un dispositif qui a été testé dans des conditions de laboratoire, mais qui pourrait fonctionner de manière durable même dans les régions semi-arides et arides. Les détails de la recherche ont été publiés dans la revue Nature Communications.

Production d’hydrogène à partir de l’air. Crédit photo: Jining Guo, Gang Kevin Li et al./ Nature Communications

Des électrolytes hygroscopiques pour capturer l’humidité dans l’air

Pour avoir de l’hydrogène à l’état gazeux, il faut décomposer la molécule d’eau. Ainsi, l’hydrogène est séparé de l’oxygène. Ce procédé se fait au moyen d’une technique connue sous le nom d’électrolyse : on fait passer un courant électrique dans un échantillon d’eau pour déclencher une réaction qui entraîne la séparation des composants de la molécule d’eau. Mais les dispositifs d’électrolyse existants sont en général coûteux, compliqués et surtout, ils nécessitent une source d’eau. Cela n’est pas le cas du nouvel appareil créé par Jining Guo et ses collègues. Baptisé Direct Air Electrolysis module (DAE) ou module d’électrolyse directe de l’air, celui-ci utilise des matériaux spongieux hygroscopiques comme électrodes.

Ces matériaux réalisent une réaction similaire au gel de silice en sachet qui sert à absorber l’humidité. Ils ont donc comme fonction de capturer l’humidité dans l’air. Cette humidité est par la suite transférée vers une chambre d’électrolyse. Dans cette dernière se forment des ions oxygène chargés positivement et des ions hydrogène chargés négativement. L’oxygène est alors libéré pour permettre la capture de l’hydrogène. L’énergie utilisée pour le fonctionnement du module est fournie par une éolienne ou des panneaux photovoltaïques.

Une possibilité d’évolution

D’après les chercheurs, le prototype du module DAE a été en mesure de produire de l’hydrogène durant 12 jours sans interruption avec une efficacité stable à 95 %. Par ailleurs, il serait capable de générer suffisamment d’hydrogène pour combler les besoins d’une maison en matière de chauffage. Dans le cadre des tests, le dispositif a également été placé dans des régions sèches durant 8 mois. Les résultats montraient qu’il pouvait fournir un rendement satisfaisant, même avec des niveaux d’humidité atteignant 4 %, voire plus bas. Pour le moment, sa capacité est limitée en raison de sa petite taille. Cependant, les chercheurs envisagent de mettre au point un modèle à grande échelle afin d’augmenter la production.

Le 17 septembre 2022

Source web par : neozone