Les scientifiques du RMIT ont fait une percée en développant un moyen moins coûteux et plus économe en énergie de fabriquer de l’hydrogène directement à partir de l’eau de mer, sans avoir besoin de dessaler l’eau.
L’hydrogène a longtemps été présenté comme un carburant alternatif durable et une solution potentielle aux défis énergétiques critiques, en particulier pour les industries qui sont plus difficiles à faire la transition vers des sources à faible émission de carbone comme la fabrication, l’aviation et le transport maritime.
La quasi-totalité de l’hydrogène dans le monde provient actuellement de combustibles fossiles. Sa production représente environ 830 millions de tonnes de dioxyde de carbone par an, soit l’équivalent des émissions annuelles du Royaume-Uni et de l’Indonésie réunies.
Mais l’hydrogène «vert» sans émissions, fabriqué en séparant l’eau, est si cher qu’il n’est pas viable commercialement et ne représente que 1% de la production mondiale totale d’hydrogène.
Une nouvelle approche, inventée par un groupe de recherche multidisciplinaire sur les matériaux pour l’énergie propre et l’environnement (MC2E) du RMIT, utilise un catalyseur unique spécialement conçu pour fonctionner avec l’eau de mer.
Le chercheur principal, le Dr Nasir Mahmood, chercheur principal du vice-chancelier au RMIT, a déclaré que le processus existant de séparation de l’eau présente ces difficultés :
- Catalyseur coûteux et consommation d’eau et d’énergie énorme.
- Vous ne pouvez utiliser que de l’eau douce ou dessalée (sans ses impuretés comme on en trouve dans l’eau de mer).
- Il génère des sous-produits toxiques comme le chlore qui est bien supérieur à la quantité d’hydrogène produite et utilisée.
- Ce n’est pas durable car il utilise beaucoup d’énergie et signifie essentiellement l’utilisation de combustibles fossiles pour produire cette énergie
Ainsi, une nouvelle méthode des chercheurs de l’Université RMIT est une étape cruciale vers une industrie de l’hydrogène vert vraiment viable. Il utilise un électrolyseur pour diviser l’eau de mer directement en hydrogène et en oxygène – en sautant le besoin de dessalement et son coût, sa consommation d’énergie et ses émissions de carbone associés.
Mais cela résout également l’un des plus grands défis jusqu’à présent de l’utilisation de l’eau de mer pour fabriquer de l’hydrogène – la production excessive de chlore.
« Notre procédé omet non seulement le dioxyde de carbone, mais également aucune production de chlore », a déclaré le Dr Mahmood.
« Le plus gros obstacle à l’utilisation de l’eau de mer est le chlore, qui peut être produit comme sous-produit. Si nous devions répondre aux besoins mondiaux en hydrogène sans résoudre ce problème au préalable, nous produirions 240 millions de tonnes de chlore par an, soit trois à quatre fois les besoins mondiaux.
« Il est inutile de remplacer l’hydrogène produit par des combustibles fossiles par une production d’hydrogène qui pourrait endommager notre environnement d’une manière différente. Notre méthode pour produire de l’hydrogène directement à partir de l’eau de mer est simple, évolutive et bien plus rentable que toute approche d’hydrogène vert actuellement sur le marché.
Les expériences d’électrolyse du RMIT
Une demande de brevet provisoire a été déposée pour le procédé RMIT.
Le doctorant Suraj Loomba a déclaré que son objectif était de produire des catalyseurs très efficaces et stables qui peuvent être fabriqués de manière rentable.
« Notre approche s’est concentrée sur la modification de la chimie interne des catalyseurs grâce à une méthode simple, ce qui les rend relativement faciles à produire à grande échelle afin qu’ils puissent être facilement synthétisés à l’échelle industrielle », a-t-il déclaré.
Mahmood a déclaré que la technologie pourrait faire baisser le coût des électrolyseurs – pour atteindre l’objectif du gouvernement australien de produire de l’hydrogène vert de 2 dollars le kilogramme, afin de le rendre compétitif par rapport à l’hydrogène provenant de combustibles fossiles.
Les chercheurs du RMIT travaillent avec des partenaires de l’industrie pour développer des aspects de cette technologie.
La prochaine étape de la recherche est le développement d’un prototype d’électrolyseur qui combine une série de catalyseurs pour produire de grandes quantités d’hydrogène.
