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Materials and components for Hydrogen production by sulphur based thermochemical cycles

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Un pas plus près de l’économie de l’hydrogène

Des scientifiques européens ont mis au point de nouveaux matériaux pour améliorer la production d'hydrogène gazeux (H2) à partir d'acide sulfurique. Les prototypes de réacteurs ont permis de valider l'efficacité et la rentabilité du dihydrogène pour remplacer les combustibles fossiles.

Énergie

Les combustibles fossiles sous forme de charbon, de pétrole et de gaz naturel alimentent le monde depuis la révolution industrielle. Toutefois, la demande en électricité augmente rapidement en raison de la croissance démographique et de l'industrialisation. Avec des réserves en constante diminution, l'électricité dont nous dépendons pour tant d'activités devient une denrée rare, soumise à des fluctuations abruptes en termes de prix et de disponibilité. En associant ce manque de fiabilité de l'approvisionnement à la pollution générée par la production d'électricité à partir de combustibles fossiles, il apparaît clairement que d'autres solutions sont nécessaires. L'hydrogène fait partie des solutions les plus prometteuses. Il s'agit d'une ressource abondante dans la nature que l'on trouve dans toutes les régions. Le seul sous-produit issu de sa combustion est l'eau. Toutefois, la nature ne produit pas de dihydrogène (H2), la forme d'hydrogène utilisée en tant que combustible. Il doit être «extrait» d'autres composés au moyen de réactions chimiques. Il peut être extrait à partir de combustibles fossiles, qui par nature contiennent beaucoup d'hydrogène, mais cela va à l'encontre de l'objectif visé. Le dihydrogène peut également être produit à partir de cycles thermochimiques à base de soufre qui exploitent la décomposition de l'acide sulfurique (H2SO4), l'étape la plus énergivore des cycles. Toutefois, cette étape pose de sérieux défis en termes de matériaux et de processus. Afin d'améliorer ces cycles pour la production de dihydrogène solaire ou nucléaire, le projet Hycycles («Materials and components for hydrogen production by sulphur based thermochemical cycles») financé par l'UE s'est penché sur l'amélioration des matériaux utilisés dans ces cycles. Les scientifiques se sont concentrés sur la céramique de carbure de silicium (SiC) comme substrat sur lequel la décomposition d'acide sulfurique catalytique pourrait se produire. Les catalyseurs accélèrent les réactions et sont donc un élément important pour augmenter l'efficacité. L'un des plus grands échangeurs de chaleur en SiC jamais fabriqué est le fruit du projet Hycycles. Il a été démontré que le prototype de réacteur à énergie solaire pouvait évoluer en y apportant des modifications mineures. En outre, le projet Hycycles a évalué les coûts d'une usine et de la production de dihydrogène pour compléter les études techniques et avoir une vision complète des éventuels scénarios à plus grande échelle. La technologie Hycycles devrait permettre de se rapprocher un peu plus de l'économie de l'hydrogène qui promet de mettre un terme à la dépendance vis-à-vis des combustibles fossiles et de vivre sur une planète plus saine.

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