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Nouvelles perspectives pour la filière Hydrogène

On appelle filière hydrogène une technique visant à produire du gaz hydrogène (dihydrogène H2 ) en quantité suffisante pour remplacer les produits pétroliers comme carburant et mode de stockage d'énergie.

Ceux-ci sont considérés aujourd'hui comme les plus importants producteurs de gaz à effet de serre, notamment de CO2 qui contribue au réchauffement climatique.

L'objectif à court terme est d'utiliser l'hydrogène en remplacement de l'essence ou du kérosène dans les moteurs de véhicules ou d'avions, principaux producteurs de gaz à effet de serre. Il serait transporté sous une forme liquéfiée, notamment, pour ce qui concerne les véhicules, dans des bonbonnes qui ne relâcheraient du gaz qu'à la demande. Il faudrait prendre les précautions nécessaires pour éviter des explosions en présence de l'oxygène de l'air.

Totalement non polluant au moment de sa combustion puisqu'il ne produit que de l'eau H2O, l'hydrogène pourrait devenir une source d'énergie majeure dans les prochaines décennies. Cependant, la manière de le produire pose problème. Il est peu présent à l'état gazeux dans l'atmosphère. il faut donc l'extraire d'autres molécules. La méthode la plus évidente est l'électrolyse de l'eau.

Cette technique consiste à faire passer un courant électrique à travers les molécules d'eau, lequel sépare hydrogène et oxygène. Elle n'est pas polluante et n'émet pas de CO2. Par contre elle requiert beaucoup d''électricité qu'il faut donc produire en tant que de besoin. Ceci se fait aujourd'hui principalement à partir de centrales à charbon et en France notamment à partir de centrales nucléaires. L'énergie éolienne ne peut satisfaire les besoins, étant trop peu productrice.

Par ailleurs, l'électrolyse de l'eau en grande quantité sera très consommatrice en eau douce. Or l'eau douce, malgré ce que l'on croit généralement, est rare et mal répartie sur le territoire. Certains pays en sont totalement dépourvus. Aujourd'hui l'eau douce ne peut être obtenue qu'à partir de l'eau de mer dessalinisée, mais le sel de celle-ci détruit les équipements de dessalinisation. L'enjeu dans les prochaines années sera donc d'extraire le sel de l'eau de mer d'une façon économique et « verte » afin d'obtenir de l'eau douce.

Aujourd'hui des chercheurs de l'Université d'État de Pennsylvanie annoncent avoir réussi à produire de l'hydrogène à partir d'eau de mer. La nouvelle serait importante si elle était confirmée.

La technique est trop complexe pour pouvoir être décrite ici. Disons seulement qu'ils ont utilisé dans les électrolyseurs des membranes semi-perméables appliquant le principe de l'osmose inverse. Ces membranes s'intercalent entre les deux électrodes immergées. Près de l'anode, les molécules d'eau se divisent et libèrent des atomes ou ions hydrogènes (protons). Ces derniers sont acheminés vers la cathode en traversant la membrane et se combinent aux électrons pour former du dihydrogène. Il faut pou cela exercer une forte pression sur l'eau afin de l'obliger à traverser la membrane.

On lira à ce sujet l'article que vient de publier le site hydrogenfuelnews.com

https://www.hydrogenfuelnews.com/wp-content/cache/all/researchers-discover-way-to-generate-hydrogen-fuel-from-sea-water/8540622/index.html

 

11/10/2020
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