Un nouveau matériau stocke l’énergie de l’hydrogène pendant trois mois

Dans le cadre des efforts continus pour éloigner l’humanité des combustibles fossiles et vers des sources d’énergie plus respectueuses de l’environnement, des chercheurs au Japon ont développé un nouveau matériau capable de stocker l’énergie de l’hydrogène de manière plus efficace et moins coûteuse. Ce nouveau vecteur d’énergie à base d’hydrogène peut même stocker ladite énergie pendant trois mois à température ambiante. De plus, comme le matériau est à base de nickel, son coût est relativement faible.

Alors que l’humanité combat la crise climatique en cours, une voie sur laquelle se concentrent les chercheurs est la transition vers des sources d’énergie alternatives telles que l’hydrogène. Depuis plusieurs décennies, l’Université de Kyushu étudie des moyens d’utiliser et de stocker l’énergie de l’hydrogène de manière plus efficace dans le but de réaliser une société neutre en carbone.

« Nous travaillons sur le développement de nouveaux matériaux qui peuvent stocker et transporter l’énergie de l’hydrogène », explique le professeur Seiji Ogo de l’Institut international de recherche sur l’énergie neutre en carbone de l’Université de Kyushu, qui a dirigé l’équipe de recherche. « Le transporter à l’état gazeux nécessite beaucoup d’énergie. Une autre façon de le stocker et de le transporter serait de ‘dissocier’ les atomes d’hydrogène en ses composants de base, les électrons et les protons. »

Un nouveau matériau pour le stockage de l’hydrogène

De nombreux candidats ont été considérés comme de possibles vecteurs d’énergie à base d’hydrogène, tels que l’ammoniac, l’acide formique et les hydrures métalliques. Cependant, le vecteur d’énergie final n’avait pas encore été établi.

« Nous avons donc cherché des indices dans la nature. Il existe une série d’enzymes appelées hydrogénases qui catalysent l’hydrogène en protons et en électrons et peuvent stocker cette énergie pour une utilisation ultérieure, même à température ambiante », poursuit Seiji Ogo. « En étudiant ces enzymes, notre équipe a pu développer un nouveau composé qui fait exactement cela. »

Non seulement leur nouveau composé a pu extraire et stocker des électrons à température ambiante, mais des investigations supplémentaires ont montré qu’il peut être son propre catalyseur pour extraire ledit électron, ce qui n’avait pas été possible avec les précédents vecteurs d’énergie à base d’hydrogène.

L’équipe a également montré que l’énergie pouvait être stockée pendant trois mois.

Un avenir plus vert grâce à l’hydrogène

Seiji Ogo souligne également le fait que le composé utilise un élément peu coûteux : le nickel. Jusqu’à présent, des catalyseurs similaires ont utilisé des métaux coûteux comme le platine, le rhodium ou l’iridium. Maintenant que le nickel est une option viable pour le stockage de l’énergie de l’hydrogène, cela peut potentiellement réduire le coût des futurs composés.

L’équipe a l’intention de collaborer avec le secteur industriel pour transférer leurs nouvelles découvertes dans des applications plus pratiques. « Nous aimerions également travailler à l’amélioration du temps de stockage et de l’efficacité, ainsi qu’à l’étude de la viabilité de métaux moins chers pour de tels composés », conclut Seiji Ogo. « Nous espérons que nos découvertes contribueront à l’objectif de décarbonation afin que nous puissions construire un avenir plus vert et respectueux de l’environnement. »

En synthèse

Les chercheurs japonais ont développé un nouveau matériau à base de nickel capable de stocker l’énergie de l’hydrogène de manière plus efficace et moins coûteuse. Ce matériau peut stocker l’énergie pendant trois mois à température ambiante. Ces découvertes pourraient contribuer à l’objectif de décarbonation et à la construction d’un avenir plus vert et respectueux de l’environnement.

Pour une meilleure compréhension

1. Qu’est-ce que le nouveau matériau développé par les chercheurs japonais ?

C’est un matériau à base de nickel capable de stocker l’énergie de l’hydrogène de manière plus efficace et moins coûteuse. Il peut même stocker cette énergie pendant trois mois à température ambiante.

2. Pourquoi l’hydrogène est-il considéré comme une source d’énergie alternative ?

L’hydrogène est une source d’énergie propre qui, lorsqu’elle est brûlée, ne produit que de l’eau. Il est donc considéré comme une alternative viable aux combustibles fossiles dans la lutte contre la crise climatique.

3. Comment le nouveau matériau stocke-t-il l’énergie de l’hydrogène ?

Le matériau ‘dissocie’ les atomes d’hydrogène en ses composants de base, les électrons et les protons, et stocke cette énergie pour une utilisation ultérieure.

4. Quels sont les avantages de ce nouveau matériau par rapport aux autres vecteurs d’énergie à base d’hydrogène ?

Le nouveau matériau peut extraire et stocker des électrons à température ambiante, et il peut être son propre catalyseur pour extraire ledit électron, ce qui n’était pas possible avec les précédents vecteurs d’énergie à base d’hydrogène.

5. Quels sont les plans futurs pour ce nouveau matériau ?

L’équipe de recherche a l’intention de collaborer avec le secteur industriel pour transférer leurs nouvelles découvertes dans des applications plus pratiques. Ils aimeraient également travailler à l’amélioration du temps de stockage et de l’efficacité, ainsi qu’à l’étude de la viabilité de métaux moins chers pour de tels composés.

Les résultats de cette recherche ont été rapportés dans Chemistry—A European Journal.

Article : « Single-Step Synthesis of NiI from NiII with H2, » Chiaki Takahashi, Takeshi Yatabe, Hidetaka Nakai, and Seiji Ogo, Chemistry—A European Journal, https://doi.org/10.1002/chem.202302297