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Actu-Environnement

Les recherches sur la production d'hydrogène à grande échelle et peu chère progressent

Des chercheurs de quatre laboratoires du CNRS viennent de publier un brevet concernant une méthode de production d'hydrogène par électrolyse qui s'avère prometteuse pour une production à grande échelle, économique et moins polluante.

Energie  |    |  Florence Roussel Actu-Environnement.com
Depuis plusieurs années, l'hydrogène compte parmi les sujets de recherche privilégié. Ce gaz non toxique dont la combustion est très énergétique cristallise en effet les espoirs de bénéficier prochainement d'un carburant non polluant, abondant et peu cher.
L'hydrogène intéresse dans le sens où il permet de produire de la chaleur par combustion directe mais surtout de produire de l'électricité dans les piles à combustible (PAC), avec comme seul résidu de l'eau. Problème, si l'atome d'hydrogène lié à l'oxygène est très abondant sous forme d'eau, les molécules d'hydrogène, elles, ne se trouvent pas à l'état pur. Il faut donc les produire.

À l'heure actuelle, 90% de la production d'hydrogène provient de combustibles fossiles (pétrole, gaz, charbon). Cette technique qui entraîne la libération de CO2, n'est donc valable sur le plan environnemental que si le CO2 est stocké. D'autres formes de production sont donc à l'étude et notamment celles qui s'inspirent des réactions chimiques intervenant dans la nature comme la photoélectrolyse. Sous l'effet de la lumière, certains micro-organismes produisent de l'hydrogène à partir de l'eau. Pour reproduire et adapter ces processus, les chercheurs ont donc mis au point des systèmes moléculaires capables de capter l'énergie lumineuse et d'utiliser l'énergie collectée pour « casser » les liaisons oxygène-hydrogène des molécules d'eau. Ces dispositifs font l'objet de recherches approfondies notamment au Centre National de Recherche Scientifique (CNRS) en association avec le Commissariat à l'Énergie Atomique (CEA).

Des résultats prometteurs pour l'électrolyse

D'autres équipes du CNRS travaillent quant à eux sur l'amélioration de la technique de l'électrolyse de l'eau. Aujourd'hui maîtrisée, cette technique présente toutefois des inconvénients majeurs : son rendement ne dépasse pas 80 %, son coût de production est trop élevé et certains matériaux utilisés sont polluants. Pour pallier à ces défauts, plusieurs spécialistes mènent depuis 2004 un programme de recherche sur la production massive d'hydrogène propre : quatre équipes du CNRS se sont ainsi associées aux entreprises AREVA NP, filiale du groupe AREVA, et SCT, l'un des leaders mondiaux dans l'association métal-céramique. Après plusieurs années de travail, les chercheurs viennent de publier un brevet pour une nouvelle technique de production d'hydrogène plus efficace et plus économique.

Les chercheurs ont choisi d'améliorer le rendement de l'électrolyse en concevant un dispositif capable d'étudier in situ les matériaux constituant l'électrolyseur puis, en mettant au point deux électrolyseurs instrumentés, c'est-à-dire comportant des capteurs de température, de pression, de mesure de l'intensité du courant produite. Les scientifiques ont ainsi pu déterminer avec précision les conditions requises pour obtenir de l'hydrogène en grande quantité et de façon fiable. L'une de leurs idées novatrices a été d'effectuer l'électrolyse sous pression (entre 50 et 100 bars). Les principaux paramètres des électrolyseurs s'en sont trouvés améliorés. Les premiers essais effectués permettent d'atteindre des quantités d'hydrogène notables, avec un niveau de courant bien supérieur à ce qui avait été fait précédemment par leurs concurrents étrangers, explique le CNRS.

De plus, les chercheurs précisent que cette nouvelle technologie abaisse de près de 200°C la température de fonctionnement par rapport aux solutions déjà existantes et permet l'usage d'alliages commerciaux, ce qui diminue le coût de l'hydrogène produit. Ces premiers résultats laisse donc espérer le développement de technologies rentables et économiques même si des efforts sont encore nécessaires avant de produire de l'hydrogène massivement et à bas coût.

Réactions5 réactions à cet article

 
hydrogene vert?

Dommage que vous ne donniez pas le rendement obtenu grâce à ces nouvelles techniques. Dans tous les cas, même si celui ci atteignait 100%, cela ne ferait pas pour autant de l'hydrogene un combustible ecologique comme vous semblez le présenter puisqu'il faut toujours une source d'energie pour le produire (petrole, nucleaire ou autre) et ce sont ces sources d'energies qui sont polluantes, meme si la combustion de l'hydrogene ne l'est pas. L'hydrogene est un vecteur, comme l'électricité, pas une source d'énergie. L'électricité n'est pas polluante, c'est sa fabrication qui l'est... pour l'hydrogène c'est pareil. Il faudrait arréter de faire réver les gens avec cette idée d'hydrogène propre, c'est un gros mensonge. Il sera propre le jour ou sa fabrication se fera à partir d'énergie renouvelables.

leo | 09 avril 2009 à 20h33
 
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Re:hydrogene vert?

100% d'accord. Aujourd'hui, les gros producteurs d'h2 sont Air Liquide (fr) et Linde (de) qui ont comme source le gaz donc non renouvelable.Cette H2 sert à l'industrie et le produire avec de l'électrolyse issus des renouvelables comme le solaire et/ou l'éolien, biomasse etc couterait beaucoup aux ...actionnaires qui eux n'ont qu'une idée en tête: la rentabilité.
Mais en France il y a aussi des pioniers qui eux pensent à faire mieux et ils savent que cela est possible. Il y a un exemple vieux de quelques années, celui de Monsieur Franque en Normandie qui faisait fonctionner sa ferme avec du H2 éolien et cela allait très bien sur son rapport enérgetique.Il y a eu depuis silence de rigeur. A peu près comme l'autre ce chercheur qui avec du H2 solaire concentré faisait tourner sa 4O4!Un dernier exemple. Avec mon associé nous avons participé à un concours (Année 2000!!)dans lequel, on l'a su plus tard, il y avait comme jury: EDF, GDF,Areva, et quelques uns encore, des "répresentants" des boîtes même hors sujet, tous trés intéressés bien sûr, à connaître les projets des téssards sur la matière!C'est cela la recherche en France!

maes | 10 avril 2009 à 10h32
 
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Le pouvoir de l'argent

Je suis aussi d'accord avec ce que vous dite : on se fout bien de nous... Si des brevets et inventions ingénieuses existent bien, les grands industriels sont les premiers au courant car ils se donnent les moyens de faire de la veille technologique : ils se payent donc les résultats des études et les brevets déposés, à grand coup d'euros (ou autre si il le faut). Ce faisant, ils protègent leurs (illégaux?) monopoles, et se contrefichent ironiquement de l'environnement, malgré ce qu'ils voudraient bien nous faire croire!

Lorenzo | 16 avril 2009 à 17h30
 
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production d'H2 à partir de biomasse

le cracking catalytique du naphta produit de l'H2 pour la desulfuration et pourrait également être utilisé avec les mêmes
réacteurs catalytiques en crackant du bioéthanol ou diester!
Bien sûr ,il faudrait le tester en micropilotes disponibles dans
les centres de recherches pétrochimiques ou en raffineries.
Il faut également de la biomasse non alimentaire extraite des arbres et déchets végétaux.
Les critiques fuseront,qu'importe,rien ne se fera sans l'avoir essyé! Merci pour un avis SCIENTIFIQUE.

ARTHUR | 16 avril 2009 à 21h03
 
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scandale du CO2

IL EXISTE MEME UNE TECHNOLOGIE PERMETTANT D'UTILISER LE CO2 COMME MATIERE PREMIERE POUR LA PRODUCTION D'HYDROGENE... PLUS PROPRE TU NE PEUX PAS CAR NON SEULEMENT SA N'EMET PAS DE CO2 MAIS SA EN CONSOMME !

LE GOUVERNEMENT FRANCAIS EST PARFAITEMENT INFORMER !

SOS TERRIEN | 20 février 2010 à 13h17
 
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