Le premier électrolyseur à air direct au monde produit de l'hydrogène à partir de l'humidité

Des chercheurs australiens ont développé et testé un moyen d'électrolyser l'hydrogène directement à partir de l'air, n'importe où sur Terre, sans nécessiter aucune autre source d'eau douce. L'électrolyseur à air direct (DAE) absorbe et convertit l'humidité atmosphérique, même jusqu'à une humidité « très sèche » de 4 %.

Une telle machine pourrait être particulièrement pertinente pour un pays comme l’Australie, qui a des ambitions en tant qu’exportateur d’énergie propre, avec un énorme potentiel d’énergie solaire – mais aussi des conditions de sécheresse généralisées et un accès limité à l’eau potable. Découpler la production d’hydrogène du besoin d’approvisionnement en eau pourrait permettre de produire de l’hydrogène vert plus ou moins partout où vous pouvez l’expédier – et comme la pénurie d’eau et le potentiel solaire vont souvent de pair, cela pourrait s’avérer une aubaine pour une grande partie de l’Afrique. , l’Asie, l’Inde et le Moyen-Orient également.

Les ingénieurs chimistes de l'Université de Melbourne ont imaginé ce qu'ils décrivent comme une conception simple : un électrolyseur avec deux plaques plates faisant office d'anode et de cathode. Entre les deux plaques se trouve un matériau poreux – une éponge de mélamine, par exemple, ou de la mousse de verre fritté. Ce milieu est trempé dans une solution ionique hygroscopique – un produit chimique qui peut absorber spontanément l’humidité de l’air.

Connectez-le à une source d'énergie, exposez-le à l'air, et l'hydrogène commence à être libéré à la cathode et l'oxygène à l'anode, aussi simple que cela. Les chercheurs pensent que c'est la première fois que l'hydrogène est extrait directement de l'air et notent qu'il fonctionne jusqu'à 4 % d'humidité, là où même les zones sèches du Centre Rouge d'Australie, comme Alice Springs, ont tendance à avoir environ 20 % d'humidité.

Les chercheurs ont testé différents liquides hygroscopiques, milieux poreux, épaisseurs et autres paramètres, pour finalement atteindre une efficacité faradique d’environ 95 %. Connecté à un panneau solaire de la taille d'un livre de poche, l'équipe a découvert que le DAE était capable de générer 3,7 mètres cubes (131 pieds cubes) d'hydrogène de haute pureté par jour, par mètre carré (10,7 pieds carrés) de cathode.

L'équipe décrit la technologie comme techniquement et structurellement viable et nécessitant peu d'entretien, et affirme que les prochaines étapes consisteront à la tester dans une gamme de conditions et de températures difficiles, et à la développer considérablement.

"Nous sommes en train d'étendre le DAE, d'une pile de cinq couches à un mètre carré, puis à 10 mètres et ainsi de suite", explique le Dr Kevin Gang Li, chercheur principal de l'étude. "Et nous pouvons simuler un climat sec en laboratoire, mais ce n'est pas un vrai désert. Nous voulons donc l'emmener à Alice Springs et y passer quelques semaines, voir comment ça se passe."

La recherche est en libre accès dans la revue Nature Communications.

Source : Université de Melbourne