L’hydrogène vert, carburant du futur, est au cœur d’une véritable révolution énergétique. Sa production, cependant, se heurte encore à des défis techniques et économiques. Une équipe de scientifiques de l’Université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH) en Corée du Sud pourrait bien avoir trouvé une solution révolutionnaire : l’utilisation des micro-ondes. Leur recherche, publiée dans le Journal of Materials Chemistry, démontre une augmentation significative de la vitesse de production de l’hydrogène vert grâce à cette technologie innovante.
Un processus révolutionnaire à basse température
Traditionnellement, la production d’hydrogène vert par voie thermochimique nécessite des températures extrêmement élevées, pouvant atteindre 1500°C. Ces conditions extrêmes rendent le processus énergivore, coûteux et complexe à mettre en œuvre. L’équipe de POSTECH a réussi à contourner cette difficulté en utilisant l’énergie des micro-ondes. En effet, les micro-ondes, bien connues pour leur capacité à chauffer rapidement les aliments, peuvent également être utilisées pour stimuler des réactions chimiques.
Dans cette nouvelle approche, les chercheurs ont utilisé la cérine dopée au Gd (CeO2), un matériau couramment utilisé dans la production d’hydrogène. En appliquant des micro-ondes, ils ont pu abaisser la température de réduction du CeO2 à moins de 600°C, soit une diminution de plus de 60% par rapport aux méthodes traditionnelles. Mieux encore, les micro-ondes ont remplacé 75% de l’énergie thermique nécessaire à la réaction, rendant le processus beaucoup plus efficace et durable.
Les secrets de l’efficacité des micro-ondes
L’efficacité de cette méthode repose sur la capacité des micro-ondes à créer rapidement des “lacunes d’oxygène” dans la structure du CeO2. Ces défauts sont essentiels pour la dissociation de l’eau en hydrogène. Alors que les méthodes conventionnelles nécessitent des heures à haute température pour former ces lacunes, la technologie micro-ondes permet d’obtenir le même résultat en quelques minutes seulement.
L’équipe de POSTECH a développé un modèle thermodynamique pour comprendre le mécanisme précis de cette réaction induite par les micro-ondes. Leurs analyses ont confirmé l’importance de l’énergie micro-ondes dans la formation des défauts et la réduction du CeO2.
Une production d’hydrogène verte et rentable
Cette découverte ouvre des perspectives prometteuses pour l’avenir de l’hydrogène vert. En réduisant considérablement la température et l’énergie nécessaires à sa production, cette technologie pourrait rendre l’hydrogène vert plus accessible et plus compétitif par rapport aux combustibles fossiles.
Le professeur Hyungyu Jin de POSTECH, qui a dirigé la recherche, se montre enthousiaste : “Cette recherche a le potentiel de révolutionner la viabilité commerciale des technologies de production d’hydrogène par voie thermochimique. Elle ouvrira également la voie au développement de nouveaux matériaux optimisés pour les processus chimiques pilotés par micro-ondes.”
L’utilisation des micro-ondes dans la production d’hydrogène vert représente une avancée majeure dans la quête d’une énergie propre et durable. Cette innovation pourrait accélérer la transition énergétique et contribuer à un avenir plus respectueux de l’environnement.