L’hydrogène vert, produit à partir de sources renouvelables, est un vecteur d’énergie de plus en plus convoité alors que la plupart des pays ambitionnent d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. L’électrolyse de l’eau est l’un des moyens qui permettent d’en produire. Cependant, jusqu’ici, une telle opération nécessite l’utilisation d’une eau pure. Une contrainte qui risque de créer une pression croissante sur les ressources hydriques. En effet, l’utilisation d’une telle substance est nécessaire pour ne pas endommager la membrane échangeuse de protons intégrée dans l’électrolyseur. Le cas échéant, ladite membrane risque d’être remplie d’impuretés. Avec leur solution révolutionnaire, des scientifiques de l’Université de Princeton, dans le New Jersey, aux États-Unis promettent de changer la donne. Ils ont effectivement mis au point un procédé innovant permettant d’utiliser les eaux usées pour la production d’hydrogène.
L’acide sulfurique comme élément clé
En remplaçant l’eau ultrapure par des eaux usées dans le processus d’électrolyse, l’auteur principal de l’étude, Z. Jason Ren, et ses collègues proposent une approche innovante. Celle-ci vise à diminuer les coûts élevés liés à la production d’hydrogène tout en atténuant la pression exercée sur les ressources en eau potable. Le cœur de cette avancée repose sur un concept impliquant l’utilisation d’acide sulfurique. L’idée est d’acidifier les eaux usées avant de procéder à l’électrolyse. En fait, ce n’est pas la première fois que les scientifiques s’intéressent à une telle approche, mais les précédentes tentatives se heurtaient à un problème majeur : la présence d’ions calcium et de magnésium dans les eaux usées. Ces minéraux, connus pour être à l’origine du tartre, entravent la circulation des ions, réduisant ainsi considérablement le rendement de l’électrolyseur.
Pas de risque pour l’environnement
En recourant à l’acide sulfurique, le groupe de recherche de l’Université de Princeton affirme avoir réussi à s’affranchir de cet obstacle. Ce composé est effectivement capable de préserver la conductivité ionique à travers la membrane échangeuse de protons, ce qui favorise la circulation du courant électrique. De cette façon, le processus de production d’hydrogène peut se dérouler en continu de manière efficace. Fait intéressant, l’acide serait utilisé en circuit fermé. Autant dire qu’il fait partie intégrante du système et ne quitte pas celui-ci. Un concept qui réduit les coûts et limite l’impact environnemental dans la mesure où le produit chimique n’est pas jeté dans la nature après usage.
Des performances remarquables
Selon Z. Jason Ren, le composé dure plus de 300 heures. Concernant les coûts de traitement de l’eau, le procédé novateur permettrait de faire baisser ceux-ci jusqu’à 47 % tout en offrant une amélioration de 62 % du rendement énergétique de l’électrolyseur. Cette technologie pourrait être intégrée dans les stations d’épuration. L’idée serait de transformer ces infrastructures en véritables centrales de production d’hydrogène vert. Plus d’infos : sciencedirect.com. Que pensez-vous de cette technique de production d’hydrogène vert ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .