Aujourd'hui est le jour où le laboratoire de Livermore aux États-Unis prépare une annonce extraordinaire sur la fusion nucléaire, mais je conseille la prudence et encore beaucoup de patience. On en reparlera quand ce sera fait, on ne veut pas courir après les rumeurs (du moins sur le sujet).
Il y a tant à dire sur des découvertes déjà officielles ! Par exemple, des chercheurs du RMIT annoncent avoir débloqué une production de hydrogène vert moins cher et plus économe en énergie grâce à une nouvelle technique d'électrolyse renforcée par des ondes sonores.
Avec ces ondes sonores haute fréquence actives, l’électrolyse standard produit de l’hydrogène vert 14 fois plus facilement et plus rapidement. Pas mal, hein, en attendant l'énergie "infinie".
La longue marche
L’hydrogène vert tente (avec quelques difficultés, il faut le dire) de devenir une référence importante parmi les carburants zéro émission. Parmi ses atouts, il y a le fait qu’il peut « transporter » une plus grande densité d’électrons et permettre une reconstitution rapide.
L'hydrogène vert, comme vous le savez, est créé par électrolyse : il s'agit de diviser les molécules d'eau en hydrogène et en oxygène en utilisant une énergie renouvelable pour attirer chaque gaz vers une électrode différente, où l'hydrogène peut être capturé, comprimé et stocké.
Pourquoi ce processus fonctionne-t-il tellement mieux lorsqu'il est exposé à des ondes sonores à haute fréquence (10 MHz) ?
Il y a au moins trois raisons, selon un article de recherche qui vient d'être publié dans la revue Advanced Energy Materials (je mets le lien ici).
Avant: la vibration de l'eau soumise à des ondes sonores à haute fréquence a pour effet de « fouetter » les molécules d'eau les plus proches des électrodes, les secouant des réseaux tétraédriques dans lesquels elles ont tendance à se fixer. Cela se traduit par des molécules d’eau plus « libres » qui peuvent mieux entrer en contact avec les électrodes.
Seconde, puisque les gaz séparés s'accumulent sous forme de bulles sur chaque électrode, les vibrations libèrent les bulles qui « bloquent » le contact de l'électrode avec le reste de l'eau et limitent la réaction.
Terza, les ondes sonores à haute fréquence aident également en générant de l’hydronium (ions d’eau chargés positivement) et en créant des courants de convection qui facilitent le transfert de masse.
L'étude des ondes sonores et de l'hydrogène vert
Dans leurs expériences, l’équipe de recherche a choisi d’utiliser des électrodes qui fonctionnent généralement assez mal. En optant pour des électrodes en or, relativement moins chères, il a "snobé" celles généralement utilisées (platine ou iridium, rares et chères). L'électrolyte était également plus « discret », avec un pH neutre, alors qu'ils sont généralement fortement acides ou basiques pour améliorer la vitesse de réaction.
Pas de problème : c'est ce que les scientifiques ont voulu prouver. Lorsque l'équipe a activé les ondes sonores à haute fréquence, la densité de courant et la vitesse de réaction ont augmenté d'un facteur remarquable de 14.
Attention : il ne s’agit pas d’une situation où, pour une quantité donnée d’énergie mise dans un électrolyseur, vous obtenez 14 fois plus d’hydrogène. Il s'agit d'une situation dans laquelle l'eau est divisée en hydrogène et en oxygène 14 fois plus rapidement et plus facilement. Et cela a toujours un effet impressionnant sur l’efficacité globale.
Combien, exactement ?
"Grâce à notre méthode d'ondes sonores à haute fréquence, nous pouvons améliorer l'efficacité de la conversion, conduisant à une économie d'énergie nette de 27 %." Le professeur le dit Leslie Yeo, l'un des enquêteurs principaux.
En résumé? Des réactions plus rapides, des économies d'énergie et des matériaux et électrolytes à faible coût. Trois facteurs cruciaux qui contribueront à réduire le prix de l’hydrogène vert.
La longue marche continue.
