Transformer l’air pollué en hydrogène : le futur enjeu énergétique ? - L'EnerGeek

Transformer l’air pollué en hydrogène : le futur enjeu énergétique ?

Et si on utilisait l’air pollué pour produire de l’énergie ? C’est en partant de cette idée un peu folle qu’une équipe de chercheurs belges a entamé une série de travaux visant à transformer l’air pollué en hydrogène exploitable comme source d’énergie. Les premiers résultats sont encourageants et ouvrent de nouvelles perspectives pour cette ressource énergétique qui tente désespérément de se faire une place sur le marché très concurrentiel des énergies vertes.

Mise au point d’une technique inédite

L’air pollué est devenu une ressource présente en quantité dans le monde. Et si les défenseurs de l’environnement sont les premiers à vouloir éradiquer cette pollution, ce sont bien les chercheurs en énergie qui semblent les mieux partis pour parvenir à une solution viable. Depuis quelques années, les recherches se multiplient pour exploiter l’air pollué afin de le transformer en ressource énergétique. La dernière tentative en date a été menée par des chercheurs des universités belges d’Anvers et de Louvain. Deux équipes de scientifiques ont collaboré sur un projet très ambitieux : mettre au point un procédé de dépollution de l’air qui permette de produire de l’hydrogène.

Très concrètement, les chercheurs ont mis au point un appareil de photocatalyse hétérogène. Ce procédé fonctionne de la même manière que les pots catalytiques qui équipent les véhicules et qui servent à transformer les carburants brûlés en CO2 et H2O. Dans le cadre de l’expérience, les chercheurs ont reproduit cette technique en l’appliquant cette fois à de l’air pollué. La photocatalyse utilise une cellule photovoltaïque qui permet de dépolluer l’air. Ensuite, grâce à une membrane de nanomatériaux mise au point par les chercheurs, cet air dépollué est à son tour transformé en hydrogène. C’est la première fois que des chercheurs parviennent à mettre un appareil capable de rassembler les deux fonctions. En sortie d’appareil, l’hydrogène produit peut être exploité comme source énergétique pour faire rouler un véhicule par exemple.

Produire et stocker l’hydrogène avant son exploitation

Même si les chercheurs n’en sont encore qu’au stade expérimental, ils estiment être en bonne voie pour transformer, dans les années à venir, de plus grandes quantités d’air en hydrogène. Pour l’instant, les scientifiques parviennent à refondre quelques centimètres cubes d’air en hydrogène. Ces résultats de laboratoires doivent donc déboucher sur une technique reproductible à l’échelle industrielle afin d’intéresser le secteur de l’énergie. Pour cela, les deux équipes de chercheurs vont devoir améliorer leur appareil afin qu’il absorbe une très grande quantité d’air pollué au départ et qu’il produise une plus grande quantité d’hydrogène à la sortie.

Outre l’argument écologique en faveur de la dépollution de l’air, c’est d’ailleurs la production d’hydrogène qui est au cœur de ce projet innovant. L’hydrogène cherche coûte que coûte à gagner du terrain dans le secteur des énergies vertes. Alors qu’il a encore du mal à s’imposer en Europe, particulièrement en France, ce gaz naturel a pourtant de sérieux arguments en sa faveur à commencer par le fait que sa production ne pollue pas : elle ne rejette que de l’eau. De plus l’hydrogène est un gaz propre qui peut être utilisé comme source énergétique et comme carburant. Le réseau des stations de carburant hydrogènes est d’ailleurs en cours de déploiement en Europe. Ultime avantage du gaz d’hydrogène : il peut être converti en liquide ce qui facilite fortement son stockage et son transport.

l’air pollué comme ressource énergétique

Avec cette nouvelle avancée scientifique autour de l’hydrogène, on observe surtout que l’air pollué s’affirme de plus en plus comme une ressource énergétique à part entière. Il y a une véritable opportunité pour le secteur énergétique à s’intéresser à la question de la dépollution car des solutions techniques permettent d’exploiter cette pollution sous différentes formes. Et puisque la dépollution de l’air est l’une des priorités des autorités, l’écologie et l’énergie, deux secteurs qui ne partageaient pas forcément les mêmes intérêts, semblent désormais destinés à se rencontrer et à faire cause commune grâce à des projets originaux.

Cette tendance démontre bien que l’écologie peut offrir des perspectives de développement pour les grandes entreprises du secteur de l’énergie. La dépollution de l’air et de l’eau ainsi que la récupération d’énergie représentent une manne pour le secteur de l’énergie, et on voit bien que les initiatives fleurissent : en France, la société Serpol offre une solution pour dépolluer les nappes phréatiques tout en produisant de l’électricité. Autre exemple en Suisse, à Genève : l’entreprise The Cloud Collective, exploite un photobioréacteur dont les algues capturent les gaz carboniques émis par les véhicules pour ensuite les transformer en électricité. Dans un tel contexte, la technologie mise au point par les chercheurs belges semble très prometteuse. Ils comptent même encore améliorer leur procédé en utilisant l’énergie solaire pour le processus de transformation de l’air pollué en hydrogène.

Rédigé par : La Rédaction

La Rédaction
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COMMENTAIRES

  • Une erreur et une correction à cet article intéressant :
    – C’est la consommation d’H2 qui rejette de l’eau. Sa production (pour 96% à base d’hydrocarbures) relâche elle une forte quantité de CO2, à moins d’être couplée à d’autres mécanismes chimiques.
    – L’H2 peut être passé sous forme liquide, mais c’est une opération coûteuse et qui nécessite un grand froid. Cela réduit encore le rendement d’une solution H2 (environ 50% de l’énergie d’entrée est récupérée à la sortie d’une pile à combustible).

    Répondre
    • Bonjour,

      – Effectivement, lorsque l’hydrogène est produit à base d’hydrocarbures, on observe deux problèmes : le premier est évidemment un important coût de fabrication, le second est le rejet d’une quantité importante de CO2. C’est la raison pour laquelle de plus en plus de projets se dirigent vers une production d’hydrogène à partir de sources renouvelables : une telle alternative permettrait de faire baisser les émissions de CO2 liées à la production d’hydrogène.

      – En ce qui concerne le stockage de l’hydrogène sous forme liquide, là encore il est juste de souligner que la production se heurte à un problème majeur de coût qui est lié à la faible densité de l’hydrogène. Afin de le stocker et/ou de le transporter, il faut soit le comprimer ou le passer sous forme liquide, ce qui entraîne un surcoût. C’est le principal argument qu’on oppose au développement de l’hydrogène comme solution énergétique. Pourtant, là aussi les technologies continuent d’évoluer et les chercheurs travaillent à des solutions qui doivent être moins coûteuses à terme. L’électrolyse de l’eau est la solution qui offre les meilleures perspectives en terme de rendement, même si son coût est encore très élevé aujourd’hui. Mais au fur et à mesure des avancées technologiques, ce coût est amené à baisser (le même phénomène s’est produit par exemple avec l’énergie solaire dont le coût de production a baissé à mesure que la technologie photovoltaïques s’est améliorée et est devenue meilleur marché).

      Nous espérons vous avoir apporté quelques éléments de réponse.

      Bonne continuation sur L’Energeek.
      Cordialement,

      Répondre

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