L’hydrogène produit à partir de l’air pourrait fournir un carburant à faible émission de carbone dans les déserts

Un appareil utilisant l’énergie solaire pour capter l’eau de l’air pourrait rendre la production d’hydrogène viable dans des endroits comme le centre de l’Australie et le Moyen-Orient

Environnement


6 septembre 2022

Le désert de Gobi en Chine

L’hydrogène peut être créé en capturant l’eau même de l’air sec du désert

Tuul et Bruno Morandi/Alay

L’hydrogène a été produit à partir de l’humidité de l’air, en utilisant une nouvelle approche qui peut même extraire suffisamment d’eau de l’atmosphère pour fabriquer le carburant dans les déserts.

L’hydrogène à faible émission de carbone est considéré comme un outil clé pour décarboner les industries lourdes telles que la sidérurgie. Cependant, les efforts pour fabriquer du gaz en utilisant de l’électricité renouvelable et des électrolyseurs pour diviser l’eau en ses éléments constitutifs, l’hydrogène et l’oxygène, se heurtent à un problème : de nombreuses régions du monde ayant le plus grand potentiel d’énergie solaire pour ce faire n’ont pas suffisamment d’eau.

Cette inadéquation a conduit Gang Kevin Li de l’Université de Melbourne, en Australie, et ses collègues à développer un prototype d’appareil capable d’absorber l’eau de l’air et d’utiliser l’électrolyse pour fabriquer de l’hydrogène, alimenté par des panneaux solaires ou une éolienne. Son équipe a découvert que l’acide sulfurique était le meilleur matériau pour agir comme une éponge pour capturer l’eau et l’a utilisé avec succès pour fabriquer de l’hydrogène de haute pureté.

“Il s’agit de la première technologie capable de produire directement de l’hydrogène de haute pureté à partir de l’air, et vous pouvez le faire n’importe où sur Terre tant que vous avez de l’énergie”, déclare Li.

L’appareil de l’équipe a pu capter l’eau même jusqu’à une humidité de 4 % – l’humidité observée dans les déserts est souvent d’environ 20 %. Les chercheurs disent que cela pourrait rendre la production d’hydrogène viable dans des endroits comme le centre de l’Australie et le Moyen-Orient. Il pourrait également fonctionner dans des endroits éloignés, permettant à l’hydrogène d’aider les villages hors réseau à équilibrer les approvisionnements intermittents en énergie solaire, ajoutent-ils.

Li dit que la technologie pourrait facilement être mise à l’échelle, soit en créant des versions plus grandes du prototype d’environ un mètre de haut, soit en enchaînant plusieurs d’entre elles de manière modulaire. Il pense que l’approche serait complémentaire aux méthodes de production existantes – qui comprennent la fabrication d’hydrogène à partir de combustibles fossiles à l’aide d’un processus appelé reformage du méthane à la vapeur – plutôt que d’agir en concurrence avec elles.

L’appareil a été largement utilisé à l’intérieur, donc la prochaine étape pour l’équipe sera de tester plus longuement à l’extérieur, y compris dans un désert, pour voir comment il gère les défis du monde réel comme la poussière.

Il s’agit d’une nouvelle approche surprenante qui mérite d’être explorée, dit Simon Bennett à l’Agence internationale de l’énergie. Il dit que le prototype semble produire environ moins de la moitié de l’hydrogène par mètre carré qu’il attendrait d’un système commercial avec accès à de l’eau douce au même endroit. « Ce n’est pas super, mais pas mal étant donné qu’ils fonctionnent à l’humidité. J’espère qu’ils auront la chance de tester le fonctionnement pratique d’un appareil à plus grande échelle où nous pensons que l’hydrogène trouvera son avantage concurrentiel », déclare Bennett.

Référence de la revue : Communication Nature, DOI : 10.1038/s41467-022-32652-y

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