L’énergie de demain ?

On sait depuis quelques décennies que les énergies fossiles ne sont pas durables. De part la pollution qu’engendre leur extraction d’une part, mais aussi de part leur quantité limitée sur terre. Les voitures du 22 ou 23ème siècle ont donc peu de chance de toujours rouler au pétrole.

L’électricité ? Oui, on peut aujourd’hui faire avancer une voiture à la force électrique. Mais si les barrages et les éoliennes ne dégagent généralement pas de vapeurs et de gaz nocifs pour l’environnement, la production de l’énergie électrique demande un certain nombre de matériaux tout autant limités sur terre que le pétrole.

Mmmh… Comment faire pour bien faire ? Le problème énergétique de nos sociétés est un défi majeur pour des milliers de chercheurs dans le monde. Plusieurs pistes, plusieurs tentatives, encore trop peu de résultats concluants et durables. Mais une équipe de chercheurs de l’EPFL semble être sur la bonne voie pour faire rouler les voitures de demain au dihydrogène !

Retour en classe de chimie

L’avantage de ce gaz, c’est qu’il n’émet aucune particule de CO2 donc ne produit pas de pollution. L’inconvénient, c’est que la production du dihydrogène est compliquée et très coûteuse. Comment ça marche ? Petit cours de chimie élémentaire.

En fait pour obtenir du dihydrogène, il faut d’abord prendre de l’eau. Une molécule d’eau (H2O) est en effet composée d’hydrogène (H) et d’oxygène (O). L’idée est donc de séparer les deux composants grâce à une technique appelée électrolyse.

On plonge deux électrodes (une pile en deux parties) dans l’eau, on place une membrane en polymère au milieu, on envoie le courant électrique, les molécules d’eau s’agitent, se séparent et se regroupent pour former d’un côté du dioxygène (O2) et de l’autre du dihydrogène (H2).

Ça à l’air simple comme ça mais c’est plus compliqué qu’il n’y paraît.

Une révolution microfluidique

Le hic dans l’électrolyse de l’eau, c’est qu’il faut garantir un taux d’acidité très élevé pour qu’elle fonctionne. Du coup, le choix du catalyseur – c’est-à-dire de la membrane qu’on place dans l’eau pour que les deux gaz soient isolés l’un de l’autre – est très limité. Seul les métaux nobles assurent un bon fonctionnement. Et c’est ça qui coûte très cher.

Alors c’est quoi la révolution micro-machin des chercheurs de l’EPFL ? Et bien, ils ont découvert et prouvé que l’électrolyse de l’eau peut se faire sans membrane. En plaçant les électrodes à quelques micromètres l’une de l’autre, les scientifiques ont observé que les deux gaz étaient entraînés dans des directions opposées grâce à ce qu’on appelle l’effet de portance.

Si la membrane n’est plus nécessaire à l’électrolyse de l’eau, la réaction chimique est donc réalisable à moindre coût. Reste encore à adapter le dispositif microfluidique à l’échelle industrielle.

C’est pas encore demain qu’on fera le plein de dihydrogène, mais ça avance !

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