Des chercheurs du MIT ont découvert une méthode innovante pour produire de l’hydrogène à partir de canettes de soda usagées et d’eau de mer. Cette découverte pourrait transformer la manière dont nous générons de l’énergie propre, en utilisant des matériaux courants et facilement accessibles.
Les ingénieurs du MIT ont mis en lumière une réaction chimique permettant de générer de l’hydrogène en exposant l’aluminium des canettes de soda à l’eau de mer. En présence de caféine, cette réaction s’accélère considérablement, produisant de l’hydrogène en quelques minutes seulement.
Dans une étude publiée dans le journal Cell Reports Physical Science, les chercheurs démontrent qu’il est possible de produire de l’hydrogène en immergeant des pellets d’aluminium prétraités dans de l’eau de mer filtrée.
L’aluminium, purifié grâce à un alliage de métaux rares, réagit avec l’eau de mer pour générer de l’hydrogène. Les ions salins présents dans l’eau permettent de récupérer et de réutiliser l’alliage, créant ainsi un cycle durable.
Accélération de la réaction grâce à la caféine
Les chercheurs ont découvert que l’ajout de caféine à la réaction entre l’aluminium et l’eau de mer permet d’accélérer le processus. Une faible concentration d’imidazole, un composant actif de la caféine, suffit à augmenter significativement la vitesse de production d’hydrogène.
En effectuant des tests avec des pellets d’aluminium prétraités, ils ont observé que l’hydrogène était produit en cinq minutes, contre deux heures sans stimulant. Cette découverte ouvre la voie à des applications pratiques, notamment pour les véhicules marins et sous-marins.
Le développement d’un petit réacteur capable de fonctionner sur des navires ou des véhicules sous-marins est en cours. Ce réacteur utiliserait des pellets d’aluminium recyclés, un alliage de gallium-indium et de la caféine pour produire de l’hydrogène à la demande.
Selon Aly Kombargi, doctorant au MIT, «cela est très intéressant pour les applications maritimes comme les bateaux ou les véhicules sous-marins, car il ne serait pas nécessaire de transporter de l’eau de mer — elle est facilement disponible».
Récupération et réutilisation de l’alliage
Pour que cette méthode soit économiquement viable, les chercheurs ont travaillé sur la récupération de l’alliage de gallium-indium après la réaction. En utilisant une solution ionique, ils ont réussi à protéger l’alliage et à le récupérer sous une forme réutilisable.
«Heureusement pour nous, l’eau de mer est une solution ionique très bon marché et disponible,» explique Aly Kombargi. En testant cette approche avec de l’eau de mer filtrée, ils ont constaté que l’hydrogène se formait, bien que plus lentement qu’avec de l’eau douce.
Les chercheurs envisagent de tester ce réacteur dans des véhicules marins et sous-marins. Ils estiment qu’un réacteur contenant environ 18 kg de pellets d’aluminium pourrait alimenter un petit planeur sous-marin pendant environ 30 jours.
«Nous montrons une nouvelle manière de produire du carburant hydrogène, sans transporter d’hydrogène mais en utilisant l’aluminium comme ‘carburant’,» conclut Aly Kombargi. Les prochaines étapes consisteront à adapter cette technologie pour des camions, des trains et peut-être des avions.
Article : « Enhanced Recovery of Activation Metals for Accelerated Hydrogen Generation from Aluminum and Seawater » – DOI: 10.1016/j.xcrp.2024.102121
Légende illustration : Les ingénieurs du MIT Aly Kombargi (à gauche) et Niko Tsakiris (à droite) travaillent sur un nouveau réacteur à hydrogène, conçu pour produire de l’hydrogène gazeux en mélangeant des pastilles d’aluminium avec de l’eau de mer. Crédit Tony Pulsone
