L'hydrogène est un produit très attractif, mais aussi un vecteur énergétique hautement explosif, qui nécessite un coffre-fort, stockage léger et bon marché ainsi que des systèmes de transport. Les scientifiques de l'Institut des sciences Weizmann, Israël, ont aujourd'hui développé un système de stockage chimique basé sur des composés organiques simples et abondants. Comme indiqué dans le journal Angewandte Chemie , le système porteur d'hydrogène liquide a une capacité théorique élevée et utilise le même catalyseur pour la réaction de charge-décharge.

L'hydrogène transporte beaucoup d'énergie, qui peut être converti en électricité ou en puissance, et le seul sous-produit de la combustion est l'eau. Cependant, comme l'hydrogène est un gaz, sa densité d'énergie volumique est faible. Par conséquent, l'hydrogène pur est principalement manipulé à l'état pressurisé ou sous forme liquide, mais les réservoirs en acier ajoutent du poids, et sa libération et son utilisation sont dangereuses.

En dehors des chars, l'hydrogène peut également être masqué et stocké dans un système de réaction chimique. C'est en principe ainsi que la nature stocke et utilise l'hydrogène :dans les cellules biologiques, des composés chimiques finement ajustés se lient et libèrent de l'hydrogène pour former les composés chimiques nécessaires aux cellules. Tous ces processus biologiques sont catalysés par des enzymes.

Des catalyseurs puissants médiant la conversion de l'hydrogène ont également été développés dans les laboratoires chimiques. Un exemple est le catalyseur pince au ruthénium, un complexe soluble de ruthénium avec un ligand organique, développé par David Milstein et ses collègues. Avec l'aide de ce catalyseur, ils ont exploré la capacité d'un système de réaction de produits chimiques organiques simples à stocker et à libérer de l'hydrogène.

« Trouver une méthode de stockage d'hydrogène appropriée est un défi important pour « l'économie de l'hydrogène, '" les auteurs de la publication ont expliqué leur motivation. Parmi les conditions à remplir figurent des produits chimiques sûrs, schémas de chargement et de déchargement faciles, et aussi bas que possible.

Un tel système, constitué des composés chimiques éthylènediamine et méthanol, a été identifié par Milstein et ses collègues. Lorsque les deux molécules réagissent, de l'hydrogène pur est libéré. L'autre produit de réaction est un composé appelé éthylène urée. La capacité théorique de ce "système porteur d'hydrogène organique liquide" (LOHC) est de 6,52 % en poids, ce qui est une valeur très élevée pour une LOHC.

Les scientifiques ont d'abord mis en place la réaction d'hydrogénation. Dans cette réaction, des transporteurs d'hydrogène liquides, l'éthylènediamine et le méthanol, ont été formés à partir d'éthylène-urée et d'hydrogène gazeux avec une conversion à cent pour cent lorsque le catalyseur à pince de ruthénium était utilisé.

Ensuite, ils ont examiné la réaction de libération d'hydrogène, qui est la réaction de l'éthylènediamine avec le méthanol. Ici, le rendement en hydrogène était proche de 100 pour cent, mais la réaction semblait se dérouler sur des étapes intermédiaires et se terminait par un équilibre des produits. Néanmoins, une réhydrogénation complète était possible, ce qui a conduit les auteurs à conclure qu'ils avaient effectivement développé un système entièrement rechargeable pour le stockage de l'hydrogène. Ce système était composé de composés organiques liquides abondants, pas cher, facilement manipulable, et pas très dangereux.

Son avantage est la nature simple des composés et la capacité théorique élevée. Cependant, être plus efficace et plus écologique, comme l'installation dans la nature, les temps de réaction doivent encore être plus courts et les températures plus basses. Pour ça, des catalyseurs encore plus "verts" devraient être examinés.