| Les scientifiques de l'Institut
Max-Planck des colloïdes et interfaces (MPIKG) ont désormais
réussi à produire de l'hydrogène à partir de
l'eau, en irradiant celle-ci avec la lumière du soleil et avec l'aide
d'un des plus vieux polymères artificiels connu: le
nitrure de carbone, fabriqué pour la première fois en 1834
par Justus Liebig et qui sert de photocatalyseur avantageux. "Le plus
important dans le nitrure de carbone, c'est qu'il est stable dans l'eau
même dans des conditions acides ou basiques extrêmes. Par ailleurs,
il peut être fabriqué très facilement et à faible
coût", explique Xinchen Wang, dont le groupe de travail a mené
les expériences en collaboration avec l'Université de Tokyo
et l'Université de Fuzhou en Chine.
Le nitrure de carbone a besoin de la lumière du soleil pour fabriquer de l'hydrogène à partir de l'eau. Une substance que les chimistes désignent comme réactif consommable (Opferreagenz) absorbe l'oxygène de l'eau. Jusqu'à présent, dans les procédés traditionnels, l'usage de métaux précieux (comme le platine) était nécessaire pour catalyser la production d'hydrogène, aux côtés d'un semi-conducteur inorganique qui servait d'antenne pour la lumière du soleil. Or, le nitrure de carbone remplit ces deux conditions en même temps. Par ailleurs, en tant que semi-conducteur organique, il est nettement plus stable et plus facile à fabriquer que les substances inorganiques employées habituellement. Cependant, les cuves à réaction de l'Institut Max-Planck produisent seulement 4 micromoles d'hydrogène par heure. "Notre rendement n'est certes pas aussi élevé qu'avec les procédés établis", admet Xinchen Wang. "Mais nous avons montré que l'hydrogène peut être fabriqué avec l'aide d'une seule substance organique." Quand les chercheurs utilisent les quantités habituelles de platine comme catalyseur, le rendement est multiplié par sept. Ainsi, on gagne peu avec la nouvelle méthode par rapport aux procédés existants, car ceux-ci utilisaient des quantités analogues de métaux précieux. C'est pourquoi Wang et ses collaborateurs s'attachent désormais à augmenter l'efficacité du nitrure de carbone, en augmentant sa surface active. "Nous connaîtrions des avancées techniques optimales si nous pouvions décomposer l'eau directement en hydrogène et oxygène élémentaire", explique Wang. Ensuite les chimistes pourraient travailler sans réactif consommable - qui jusqu'à présent absorbe l'oxygène. Néanmoins il faudrait alors oxyder l'oxygène, comme le réalisent les plantes dans la photosynthèse. Cette oxydation serait possible à partir de nitrure de carbone uniquement, d'après les estimations des chercheurs. A l'heure actuelle cependant, leurs expériences nécessitent encore un catalyseur supplémentaire. |
L'hydrogène est considéré
comme l'une des principales sources d'énergie du futur. En effet,
il est riche en énergie - un kilogramme
d'hydrogène contient à peu près trois fois plus d'énergie
qu'un kilogramme de pétrole - et propre - sa combustion
ne génère que de la vapeur d'eau. De plus, étant productible
à partir de l'eau, il est disponible en quantités quasiment
illimitées. Ainsi, l'hydrogène est porteur de nombreux espoirs,
car il apporterait une réponse à deux des
principaux défis énergétiques du XXIe siècle:
l'épuisement progressif des sources d'énergies non renouvelables,
et l'émission de gaz à effet de serre par les sources d'énergie
utilisées actuellement. Cependant la fabrication de l'hydrogène
pose des problèmes notoires [1]. En effet l'hydrogène
apparaît sur Terre uniquement sous forme composée, comme l'eau.
Il ne s'agit donc pas d'une source d'énergie primaire, ou fossile,
mais d'un moyen de stockage de l'énergie, comme une batterie. Or
pour en extraire de l'énergie au moyen de piles à combustibles
[2],
il est nécessaire de disposer d'hydrogène pur, de préférence
lui-même produit à l'aide de sources d'énergies renouvelables
comme la lumière du soleil.
Pour en savoir plus: - "L'hydrogène, carburant du futur", dossiers sur resosol - [1] Article de Wikipédia sur l'hydrogène - [2] Article de Wikipédia sur les piles à combustible - Dr. Xinchen Wang, chef de projet de recherche - Institut Max-Planck des colloïdes et interfaces, Colloid Chemistry Department, Research Campus Golm, D14424 Potsdam - tél : +49 331 567 9515, fax : +49 331 567 9502 - email: Xinchen.wang@mpikg.mpg.de - http://www.mpikg-golm.mpg.de/ - Katja Schulze, service de communication et presse - Institut Max-Planck des colloïdes et interfaces, Colloid Chemistry Department, Research Campus Golm, D14424 Potsdam - tél: +49 331 567 9203, fax: +49 331 567 9202 - email: katja.schulze@mpikg.mpg.de Source: Dépêche IDW, communiqué de presse de l'Institut Max-Planck des colloïdes et interfaces - 20/01/2009: http://redirectix.bulletins-electroniques.com/eOrgC Rédacteur: Claire Vaille, claire.vaille@diplomatie.gouv.fr Origine: BE Allemagne numéro 421 (2/02/2009) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT |