Une nouvelle méthode de production d'hydrogène vert à partir d'eau de mer

17/01/2023
Des scientifiques de l’Université Nanjing Tech (Chine) ont développé une technique innovante permettant de séparer directement l’hydrogène de l’eau de mer salée, via un électrolyseur d’eau de mer à membrane.

La production d’hydrogène vert et durable se fait généralement grâce à l’électrolyse de l’eau, c’est à dire en séparant l’eau en hydrogène et oxygène, en utilisant des énergies renouvelables telles que l’éolien ou le solaire. Il est également possible d’en produire grâce à la séparation électrolytique de l’eau de mer salée. Cependant, l’eau de mer contient de nombreuses impuretés (chlore, magnésium ou calcium) pouvant provoquer des réactions aux électrodes et des problèmes de corrosion. Il faut donc dessaler cette eau pour pouvoir l’utiliser, mais cela nécessite une grande quantité d’énergie supplémentaire.

Néanmoins, l’eau douce devenant une ressource précieuse qu’il faut préserver, il apparaît donc comme nécessaire de pouvoir utiliser l’eau de mer, une ressource quasi illimitée, pour la production de l’hydrogène vert.

C’est pour répondre à ces problématiques que l’équipe de chercheurs de l’Université Nanjing Tech a développé une solution concentrée d’électrolyte d’hydroxyde de potassium pour tremper les électrodes et une membrane poreuse permet de séparer la solution d’électrolyte de l’eau de mer. La membrane imperméable, respirante et anti-biofouling, riche en fluor, bloque l’eau liquide mais laisse passer la vapeur d’eau.

La différence de pression de vapeur d’eau entre le côté eau de mer et le côté électrolyte fournit une force motrice pour l’évaporation spontanée de l’eau de mer. La vapeur d’eau de mer se diffuse à travers les membranes dans l’électrolyte, où elle redevient de l’eau liquide, mais propre, les ions et autres impuretés de l’eau de mer restent à l’extérieur de la membrane. Puis l’électrolyseur fonctionne de manière habituelle pour séparer l’hydrogène et l’oxygène.

L’équipe chinoise a fabriqué un appareil de démonstration contenant 11 cellules d’électrolyse et l’ont testé avec de l’eau de mer de la baie de Shenzhen. Aucun signe de corrosion sur les électrodes n’a été détecté, démontrant l’efficacité des membranes pour bloquer les ions nocifs aux instruments. Les chercheurs tentent maintenant d’améliorer l’efficacité du système, en testant des électrolytes autres que l’hydroxyde de potassium et différents matériaux pour les électrodes et les catalyseurs.

 

Source : Trust my science

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