Une nouvelle méthode d'extraction plus efficace de l'hydrogène de l'eau pourrait contribuer à soutenir la capture d'énergie renouvelable sous forme de carburant durable, disent les scientifiques.

Dans un nouveau journal, publié aujourd'hui dans la revue Communication Nature , des chercheurs d'universités britanniques, Le Portugal, L'Allemagne et la Hongrie décrivent comment le courant électrique pulsé à travers un catalyseur en couches leur a permis de presque doubler la quantité d'hydrogène produite par millivolt d'électricité utilisée pendant le processus.

Électrolyse, un processus qui est probablement familier à quiconque a étudié la chimie au lycée, utilise le courant électrique pour séparer les liaisons entre les atomes d'hydrogène et d'oxygène de l'eau, libérant de l'hydrogène et de l'oxygène gazeux. Si le courant électrique pour le processus d'électrolyse est généré par des moyens renouvelables tels que l'énergie éolienne ou solaire, l'ensemble du processus ne libère aucun carbone supplémentaire dans l'atmosphère, aucune contribution au changement climatique. L'hydrogène gazeux peut ensuite être utilisé comme source de carburant à zéro émission dans certains modes de transport tels que les bus et les voitures ou pour chauffer les maisons.

Les recherches de l'équipe se sont concentrées sur la recherche d'un moyen plus efficace de produire de l'hydrogène grâce à la réaction de fractionnement électrocatalytique de l'eau. Ils ont découvert que les électrodes recouvertes d'un catalyseur au tellurure de molybène montraient une augmentation de la quantité d'hydrogène gazeux produite pendant l'électrolyse lorsqu'un schéma spécifique d'impulsions à courant élevé était appliqué. En optimisant les impulsions de courant à travers l'électrolyte acide, ils pourraient réduire de près de 50 % la quantité d'énergie nécessaire pour fabriquer une quantité donnée d'hydrogène.

Dr Alexey Ganin, de l'École de chimie de l'Université de Glasgow, dirigé l'équipe de recherche. Le Dr Ganin a déclaré :« Actuellement, le Royaume-Uni répond à environ un tiers de ses besoins de production d'énergie grâce à des sources renouvelables, et en Écosse, ce chiffre est d'environ 80 %.

"Les experts prédisent que nous atteindrons bientôt un point où nous produirons plus d'électricité renouvelable que notre consommation n'en demande. Cependant, dans l'état actuel des choses, l'excédent d'énergie générée doit être utilisé tel qu'il est produit, sinon il sera gaspillé. Il est essentiel que nous développions une suite robuste de méthodes pour stocker l'énergie pour une utilisation ultérieure.

« Les piles sont un moyen de le faire, mais l'hydrogène est une alternative très prometteuse. Nos recherches fournissent un nouvel éclairage important sur la production d'hydrogène à partir de l'électrolyse de manière plus efficace et plus économique, et nous sommes impatients de poursuivre cette piste d'investigation prometteuse."

Étant donné que le niveau d'amélioration catalytique est contrôlé par des courants électriques, les progrès récents de l'apprentissage automatique pourraient être utilisés pour affiner la bonne séquence de courants appliqués afin d'obtenir la sortie maximale. La prochaine étape pour l'équipe est le développement d'un protocole d'intelligence artificielle pour remplacer l'apport humain dans la recherche des structures électroniques les plus efficaces utilisées dans des processus catalytiques similaires.

Le papier, intitulé "L'activation électrochimique rapide du MoTe2 pour la réaction de dégagement d'hydrogène, " est publié dans Nature Communications.