Le manganèse est connu pour fabriquer des canettes de soda en acier inoxydable et en aluminium. Maintenant, les chercheurs disent que le métal pourrait faire avancer l'une des sources d'énergie renouvelable les plus prometteuses :les piles à combustible à hydrogène.

Dans une étude publiée aujourd'hui (29 octobre, 2018) dans la revue Catalyse naturelle , une équipe de recherche dirigée par l'Université de Buffalo fait état de catalyseurs fabriqués à partir de métal largement disponible et peu coûteux.

Cette avancée pourrait éventuellement aider à résoudre le problème le plus frustrant des piles à combustible à hydrogène :à savoir, ils ne sont pas abordables car la plupart des catalyseurs sont fabriqués avec du platine, ce qui est à la fois rare et cher.

"Nous n'avons pas été en mesure de faire avancer une économie de l'hydrogène à grande échelle à cause de ce problème impliquant des catalyseurs. Mais le manganèse est l'un des éléments les plus courants dans la croûte terrestre et il est largement distribué à travers la planète. Il pourrait enfin résoudre ce problème, " dit l'auteur principal Gang Wu, Doctorat., professeur agrégé de génie chimique et biologique à la faculté d'ingénierie et de sciences appliquées de l'UB.

D'autres auteurs proviennent du Oak Ridge National Laboratory, Laboratoire national de Brookhaven, Laboratoire National d'Argonne, Université d'État de l'Oregon, Université de Pittsburgh, Université de Caroline du Sud, Giner Inc. et Harbin Institute of Technology.

Depuis plus d'une décennie, Wu a recherché des catalyseurs alternatifs pour les piles à combustible à hydrogène. Il a signalé des progrès dans les catalyseurs à base de fer et de cobalt; cependant, chacun s'use avec le temps, limiter leur utilité, il dit.

Dans des travaux antérieurs, Wu a découvert que l'ajout d'azote au manganèse provoque des modifications internes du métal qui en font un élément plus stable. Dans les expériences rapportées dans l'étude, il a conçu une méthode en deux étapes relativement simple pour ajouter du carbone et une forme d'azote appelée tétraazote au manganèse.

Le résultat a été un catalyseur comparable dans sa capacité à séparer l'eau - la réaction nécessaire pour produire de l'hydrogène - comme le platine et d'autres alternatives à base de métaux. Plus important, la stabilité du catalyseur le rend potentiellement adapté aux piles à combustible à hydrogène. Cela pourrait conduire à une adoption à grande échelle de la technologie dans les bus, voitures et autres modes de transport, ainsi que des générateurs de secours et d'autres sources d'énergie.

Wu prévoit de poursuivre les recherches, se concentrant sur l'amélioration de la microstructure du carbone du catalyseur et la méthode dans laquelle l'azote est ajouté. Le but, il dit, est d'améliorer encore les performances du catalyseur dans les piles à combustible à hydrogène pratiques.