L’hydrogène est-il le carburant du futur ?

Alors que la course à la recherche de sources d’énergie en mesure de remplacer les réserves de combustibles fossiles en constante diminution, s’accélère, des chercheurs pensent que l’hydrogène pourrait jouer un rôle crucial à l’avenir. Le Japon a d’ores et déjà annoncé son intention de devenir la première « société de l’hydrogène » au monde, avec pour objectif d’ouvrir 35 stations de ravitaillement en hydrogène d’ici 2020. Le constructeur automobile japonais Toyota s’attend à ce que 30% de ses véhicules soient alimentés à l’hydrogène d’ici 2050. Dans le dernier numéro de « MRS Energy & Sustainability », les scientifiques affirment que des méthodes de production d’hydrogène à grande échelle – durables et sans carbone – restent le meilleur moyen de préparer notre avenir sans combustibles fossiles. En effet, l’hydrogène est produit aujourd’hui à partir du gaz naturel, générant de grandes quantités de carbone comme produit secondaire. Étant donné que l’eau est la seule source riche d’hydrogène sur la planète et que le soleil est la source d’énergie la plus abondante, les experts mondiaux affirment que la séparation de l’hydrogène de l’eau grâce à l’énergie solaire pourrait devenir la technologie de choix dans la seconde moitié du siècle – utiliser la lumière du soleil pour produire de l’hydrogène à partir de l’eau. Les auteurs de trois articles portant sur l’avenir de l’hydrogène suggèrent que d’importants efforts de recherche deviennent une nécessité urgente pour aider à produire de l’hydrogène à une échelle industrielle, adaptée au XXIe siècle. Roel van de Krol, de l’Institut des combustibles solaires de Berlin, et Bruce Parkinson, de l’Université du Wyoming, partagent leur point de vue selon lequel les procédés actuels de production d’hydrogène par électrolyse via le photovoltaïque et l’éolien devraient dominer la tendance au cours des prochaines décennies. Ainsi, la prochaine étape logique consisterait à intégrer l’absorption de la lumière et la catalyse par photo-électrolyse « directes ». Selon eux, cela présenterait plusieurs avantages, notamment des densités plus faibles et une meilleure gestion de la chaleur. Dans son article, Katherine Ayers, de Proton OnSite au Connecticut, affirme également que des mesures urgentes sont nécessaires. La réalité des délais de développement de tels produits exige que les technologies commerciales existantes comme l’électrolyse à basse température devront répondre à la majorité de nos besoins durant les 20 prochaines années au minimum. Toutefois, pour accélérer l’impact des travaux fondamentaux sur les technologies à long terme, dit-elle, il devient essentiel d’améliorer la collaboration entre les chercheurs afin d’éclairer la recherche fondamentale et de tirer parti des percées technologiques permettant de trouver des solutions aux problèmes imminents d’approvisionnement en carburant sur notre planète. Enfin, Artur Braun, de l’Institut suisse de recherche sur les matériaux, EMPA, nous montre que la science peut toujours nous surprendre, même dans un domaine où nous pensons que nous savons tout ce qu’il y a à savoir ; lui et son co-auteur Qianli Chen nous donnent un aperçu dans leur article d’une découverte remarquable sur la façon dont les protons (ion d’hydrogène) peuvent se déplacer à travers les solides – une possible percée pour la future économie de l’hydrogène. * publication conjointe de Materials Research Society et Cambridge University Press