Des scientifiques créent de l’hydrogène sans émissions directes de CO2 à la source

Une nouvelle méthode de production d’hydrogène, qui élimine les émissions directes de CO₂ à la source, a été mise au point par une équipe internationale de scientifiques. Le processus fait réagir du bioéthanol riche en hydrogène et issu de sources durables, provenant de déchets agricoles, avec de l’eau à seulement 270 °C grâce à un nouveau catalyseur bimétallique.

Contrairement aux méthodes traditionnelles, qui fonctionnent entre 400 et 600 °C, consomment beaucoup d’énergie et génèrent de grandes quantités de CO₂, le catalyseur modifie la réaction chimique pour créer de l’hydrogène sans rejeter de dioxyde de carbone en tant que bi-produit.

Au lieu de cela, le processus coproduit de l’acide acétique de grande valeur, un liquide organique utilisé dans la conservation des aliments, les produits d’entretien ménager, la fabrication et la médecine, et dont la consommation mondiale annuelle dépasse les 15 millions de tonnes.

Les chercheurs de l’université de Pékin et de l’université de Cardiff affirment que l’étude représente une avancée dans la dé-fossilisation de l’industrie chimique, en remplaçant les matières premières fossiles utilisées dans la fabrication des produits chimiques par une autre source de carbone.

Leurs conclusions, publiées dans Science, marquent un changement radical dans la production d’hydrogène neutre en carbone et établissent un modèle d’économie circulaire pour la coproduction d’hydrogène et de produits chimiques de grande valeur à partir de la biomasse.

Graham Hutchings, professeur de chimie à l’université de Cardiff et coauteur de l’étude, a déclaré : « Trouver des moyens durables de créer les produits dont nous avons besoin dans la vie de tous les jours et de répondre aux ambitions de zéro net pour l’avenir est un défi majeur auquel l’industrie chimique est confrontée. L’hydrogène est largement considéré comme l’un des moyens de réaliser ces ambitions, car il est fabriqué à partir de gaz naturel. Cependant, il est extrêmement énergivore et, bien sûr, lorsqu’il est créé par des méthodes traditionnelles, il produit de grandes quantités de dioxyde de carbone, ce qui limite ses avantages pour l’environnement. Notre étude offre une nouvelle voie qui permet de produire de l’hydrogène à haut rendement sans émissions de CO2 ».

Selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE), environ 96 % de la production mondiale d’hydrogène repose encore sur les combustibles fossiles, qui émettent 9 à 12 tonnes de CO₂ par tonne d’hydrogène.

La percée de l’équipe s’appuie sur plus d’une décennie d’expérience de recherche collaborative sur les catalyseurs à base de carbure métallique pour la production d’hydrogène par le groupe international.

L’auteur principal, le professeur Ding Ma de l’université de Pékin, a ajouté : « Cette technologie catalytique innovante est très prometteuse pour faire progresser l’économie verte de l’hydrogène et soutenir les objectifs mondiaux de neutralité carbone. En outre, la cogénération d’acide acétique, un produit chimique aux applications industrielles importantes, renforce la viabilité économique et la durabilité de la technologie »

Le professeur Hutchings, qui a présidé l’année dernière une séance d’information sur la défossilisation de l’industrie chimique pour la Royal Society, a conclu : « En cocréant les deux produits chimiques en tandem, l’innovation pourrait servir de solution de rechange à faible teneur en carbone pour des industries telles que la fabrication de fibres d’acétate et de produits pharmaceutiques intermédiaires. »

Légende illustration : L’équipe affirme que sa technologie catalytique innovante pourrait jouer un rôle essentiel dans l’avancement de l’économie verte de l’hydrogène et contribuer aux objectifs de neutralité carbone dans le monde.

Leur article, intitulé « Thermal catalytic reforming for hydrogen production with zero CO₂ emission » (Reformage catalytique thermique pour la production d’hydrogène sans émission de CO₂), est publié dans la revue Science.

Source : U. Cardiff