Dispositif d'extraction d'hydrogène à base d'ammoniac. Crédit :Korea Institute of Science and Technology (KIST)
L'Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST) a fait une annonce sur la technologie permettant d'extraire de l'hydrogène de haute pureté à partir d'ammoniac et de produire de l'électricité en conjonction avec une pile à combustible développée par une équipe dirigée par Young Suk Jo et Chang Won Yoon du Centre de recherche sur l'hydrogène et les piles à combustible. Cela confirme la possibilité d'utiliser l'ammoniac comme vecteur d'hydrogène pour transporter de grandes quantités d'hydrogène sur de longues distances.
Bien que la nécessité de construire un réseau mondial d'approvisionnement en énergie propre ait été notée dans le monde entier, il existe des contraintes lorsqu'il s'agit de transporter des énergies renouvelables sous forme d'électricité sur de longues distances. Cela a entraîné une demande croissante pour une technologie capable de convertir l'énergie renouvelable excédentaire en hydrogène et de transporter l'hydrogène vers la destination cible pour utilisation.
Gaz hydrogène, cependant, ne peut pas être transporté en grande quantité en raison des limites de la quantité pouvant être stockée par unité de volume. Une stratégie suggérée pour surmonter ce problème est l'utilisation de produits chimiques sous forme liquide comme vecteurs d'hydrogène, similaire à la méthode actuelle de transport des combustibles fossiles sous forme liquide.
Ammoniac liquide (densité de stockage d'hydrogène par volume :108kg-H
Malgré les nombreux avantages présentés par l'ammoniac, il y a eu relativement peu de recherches sur la production d'hydrogène de haute pureté à partir d'ammoniac et la production d'électricité en conjonction avec des piles à combustible.
L'équipe de recherche du KIST a développé un matériau de membrane à faible coût et un catalyseur pour la décomposition de l'ammoniac en hydrogène et azote. En combinant le catalyseur et la membrane, l'équipe de recherche a créé un dispositif d'extraction capable de décomposer l'ammoniac et de séparer l'hydrogène pur en même temps. Avec la technologie développée, il est possible de produire en continu de l'hydrogène de haute pureté, et il peut même être appliqué à de petits dispositifs de production d'électricité en le connectant directement à des piles à combustible sans aucun processus de purification d'hydrogène supplémentaire.
L'équipe de recherche a considérablement réduit la température de décomposition de l'ammoniac de 550oC à 450oC, réduisant ainsi la consommation d'énergie et doublant la vitesse de production d'hydrogène par rapport à la technologie conventionnelle. Aussi, en utilisant la membrane métallique à faible coût, il était capable de produire au moins 99,99 % d'hydrogène pur sans aucun processus d'isolement coûteux tel que l'adsorption modulée en pression (PSA).
Actuellement, l'infrastructure liée au stockage et au transport de l'ammoniac a été commercialisée et utilisée dans le monde entier pour le transport intercontinental. Si la technologie nouvellement développée de KIST est appliquée à une telle infrastructure, cela aidera la Corée à faire un pas de plus vers l'économie de l'hydrogène.
Le Dr Jo Young Suk de KIST a déclaré :"Nous prévoyons une étude de suivi pour développer un bloc d'alimentation à hydrogène compact qui n'émet pas de dioxyde de carbone, basé sur la technologie récemment développée, et l'appliquer aux mobilités aériennes urbaines (ex :drones taxis), véhicules aériens sans pilote, navires, et d'autres modes de transport." Pendant ce temps, Yoon Chang Won, le directeur du Centre KIST pour la recherche sur l'hydrogène et les piles à combustible a déclaré :"Le résultat de cette recherche est une technologie d'extraction et de purification d'hydrogène à base d'ammoniac développée par une équipe de chercheurs strictement coréens, et il devrait ouvrir un nouveau chapitre dans l'approvisionnement en hydrogène à grande échelle à l'aide d'ammoniac. »