L'utilisation de l'énergie solaire et éolienne doit être doublée pour répondre à la demande mondiale d'énergie propre au cours des 30 prochaines années. Les catalyseurs pouvant assurer le stockage de l'énergie solaire et éolienne dans les carburants et les produits chimiques joueront donc un rôle de plus en plus important. Les catalyseurs utilisés aujourd'hui sont, cependant, souvent coûteux et inefficace. Maintenant, des chercheurs de l'Université de Copenhague et du DTU ont mis au point une méthode qui permet de trouver plus facilement des catalyseurs meilleurs et moins chers. Leurs résultats sont publiés dans la revue Joule .

Les besoins énergétiques mondiaux augmenteront de deux à trois fois au cours des 30 prochaines années alors que la population mondiale passera d'env. 7,3 milliards aujourd'hui à env. 9,7 milliards d'ici 2050, selon les chiffres de l'ONU.

Il ne suffit pas d'augmenter la capacité de l'énergie solaire et éolienne en remplacement des combustibles fossiles. Les deux sources satisfont le besoin de durabilité environnementale, mais ils sont instables en raison de leur dépendance à des conditions météorologiques imprévisibles. Une conséquence de cette instabilité est que les catalyseurs et l'électrolyse sont devenus de plus en plus importants pour assurer un approvisionnement énergétique stable. En outre, les catalyseurs sont utilisés pour de nombreuses choses dans l'industrie chimique, y compris la conversion des gaz d'échappement nocifs des voitures et la conversion de l'azote de l'atmosphère pour les engrais.

Encore un long chemin à parcourir

"Il y a encore un long chemin à parcourir dans le développement de catalyseurs qui peuvent être utilisés pour, par exemple, réservoirs de carburant, stockage d'énergie solaire et éolienne et nouveau, carburants respectueux de l'environnement. Les catalyseurs qui existent aujourd'hui ne sont pas assez bons pour assurer une transition verte, " Professeur Jan Rossmeisl au Département de chimie de l'Université de Copenhague, fait remarquer.

Avec l'aide de deux Ph.D. étudiants, Jack K. Pedersen et Thomas A.A. Batchelor, il recherche « la fameuse aiguille dans la botte de foin » parmi une nouvelle génération de catalyseurs. Mais ce n'est pas une tâche facile.

« Il est difficile de trouver le bon alliage de métaux pour les catalyseurs parmi une infinité de possibilités, malgré les superordinateurs d'aujourd'hui. Trouver les meilleurs alliages prendrait toute une vie. Nous utilisons les alliages dits à haute entropie, qui sont des mélanges aléatoires de plusieurs éléments, comme point de départ, et nous avons développé des modèles informatiques basés sur l'apprentissage automatique. De cette façon, il devient plus facile de trier la myriade de combinaisons d'alliages et de trouver celles qui peuvent résoudre le problème de la conversion et du stockage efficace de l'énergie solaire et éolienne, ", dit le professeur Jan Rossmeisl.