L'hydrogène dopé par un nouveau catalyseur
Bulles d'hydrogène © Alain Herzog
L’hydrogène est considéré comme le carburant du futur. Utiliser l’énergie solaire est le moyen le plus propre pour en produire. Mais les industriels peinent à développer des voitures ou des panneaux solaires utilisant cette technologie propre en raison de son coût. Un catalyseur basé sur le molybbdène permet de produire de l’hydrogène durablement et à moindre coût.
Produire de l’hydrogène durablement est un défi. Les coûts de production sont élevés. Une équipe de l’EPFL menée par Xile Hu a découvert un catalyseur efficace basé sur de la molybdénite qui permet des économies substantielles. Les chercheurs le produisent à température et pression ambiantes dans une solution aqueuse. Un brevet international a été déposé récemment sur la base de cette découverte.
Présente en grande quantité sur terre, l’eau est composée d’hydrogène et d’oxygène. Sous l’effet d’un courant électrique, il est possible de la décomposer, c’est le processus d’électrolyse. Pour améliorer cette réaction particulièrement énergivore, le platine est généralement utilisé comme dopant. Particulièrement cher, ce matériau a vu son prix tripler durant la dernière décennie. Les scientifiques de l’EPFL ont montré que le sulfure de molybdène amorphe est un catalyseur très efficace et abondant, donc bien moins cher.
Perspectives industrielles
Le nouveau catalyseur présente de nombreux avantages. Il est stable et compatible avec un milieu aqueux acide, neutre ou basique. Le taux de production d’hydrogène est également meilleur que pour les catalyseurs de même prix. Cette découverte ouvre des perspectives d’applications industrielles, par exemple dans le domaine du stockage de l’énergie solaire.
C’est par le plus grand des hasards que Daniel Merki, Stéphane Fierro, Heron Vrubel et Xile Hu ont fait cette découverte lors d’une analyse électrochimique. « Une parfaite illustration du fameux principe de sérendipité, comme le souligne Xile hu. Grâce à ce résultat inattendu nous avons mis à jour un phénomène unique, explique-t-il. Mais nous ne savons pas encore exactement pourquoi le catalyseur est aussi efficace. »
Les prochaines étapes sont la réalisation d’un prototype permettant d’améliorer l’extraction d’hydrogène à partir de l’énergie solaire. Mais il s’agit aussi de mieux comprendre le phénomène observé pour optimiser le catalyseur.
Liens :
Laboratoire de synthèse et de catalyse inorganique : http://lsci.epfl.ch/
Source :
Daniel Merki, Stéphane Fierro, Heron Vrubel, and Xile Hu*, Amorphous Molybdenum Sulfide Films as Catalysts for Electrochemical Hydrogen Production in Water, Chemical Science, 2011.
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2011/SC/C1SC00117E
Images à télécharger
