| Les laboratoires
du monde entier s'acharnent à augmenter l'efficacité de la
production d'hydrogène par électrolyse de l'eau afin de diminuer
la consommation d'énergie nécessaire à cette réaction.
L'objectif ultime est de parvenir à réaliser l'électrolyse
avec un apport minimum d'électricité qui pourrait être
produite à l'aide de cellules solaires. Des chercheurs australiens
de l'Université Monash, du CSIRO et américains ont réussi,
pour la première fois, à dissocier de l'eau en hydrogène
et en oxygène en utilisant la lumière du soleil, une faible
quantité d'électricité et un composé manganésifère.
Un des facteurs limitant la production industrielle d'hydrogène est l'inefficacité des catalyseurs de la réaction, ou leur coût. Les organismes photosynthétiques étant les seuls systèmes naturels capables de photo-oxyder l'eau de façon efficace en utilisant la lumière visible, on essaye de concevoir des catalyseurs inspirés de leurs complexes catalytiques. Les analyses par diffraction des rayons X ont révélé qu'un de ces complexes catalytiques naturels comporte un noyau à configuration approximativement cubique, composé de quatre atomes de manganèse liés à un atome de calcium et à des atomes d'oxygène. |
Les catalyseurs synthétisés
à partir de ce modèle structural se sont jusqu'à présent
tous avérés inactifs. Le nouveau catalyseur stable utilise
des noyaux de manganèse de type "cubanes" [Mn4O4L6],
développés il y a quelques années par un des chercheurs,
comprenant des cubes [Mn4O4]n+ liés à
un diaryle phosphinate de formule (p-R-C6H4)2PO2-
(avec R=H, alkyle, ou Ome).
Les chercheurs ont montré qu'une anode recouverte d'une membrane perfluorosulfonée Nafion imprégnée avec ce catalyseur électro-oxyde l'eau à des potentiels électriques compris entre 0,8 et 1,2 V (vs Ag/AgCl), en présence d'énergie lumineuse. Une fois lié aux parois des pores du conducteur protonique Nafion, le catalyseur s'est avéré être stable. Les tests ont montré que le catalyseur était encore actif après trois jours de production continue d'oxygène et d'hydrogène. La prochaine étape consistera bien sûr à réaliser l'électrolyse sans autre apport d'énergie que celle du soleil. Plus de renseignements: - Monash University: http://www.monash.edu.au/ - Angewandte Chemie, International Edition, 2008, Vol. 47, pp. 1-5 (publication avancée) - doi: 10.1002/anie.200801132 Rédacteur: Maïté Le Gleuher Source: BE Australie numéro 59 (8/09/2008) - Ambassade de France en Australie / ADIT |