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L'AIST a développé un procédé hybride de photocatalyse et d'électrolyse qui pourrait permettre de fabriquer du dihydrogène à moindre coût.
Avec la pénurie annoncée de pétrole et les problèmes de dérèglement climatique, l'hydrogène apparaît comme un carburant alternatif à fort potentiel aux yeux de certains industriels. En effet, sa combustion dans une pile ou dans un moteur thermique ne rejette que de l'eau. Par ailleurs, c'est un élément très abondant, puisqu'il peut être produit à partir de l'eau. Cependant, le coût élevé de sa production, ainsi que de son stockage sous forme de dihydrogène gazeux à forte pression, sont autant de freins à l'introduction dans la société de cette technologie. Le procédé de l'AIST permettrait de réduire les frais de production de l'hydrogène.
Un des procédés pour produire de l'hydrogène est l'électrolyse de l'eau : sous l'effet d'un courant électrique, l'eau est décomposée en dioxygène et en dihydrogène. L'AIST a couplé ce procédé d'électrolyse à celui de décomposition de l'eau par photo-catalyse. Les deux procédés sont liés par l'emploi du couple d'oxydoréduction du fer (Fe3+ / Fe2+). L'utilisation de celui-ci comme intermédiaire permet d'abaisser la tension du courant nécessaire à l'électrolyse de 1,6 V à 0,8 V.
Les chercheurs utilisent comme photocatalyseur une poudre de trioxyde de tungstène (WO3) dont la surface des particules a été traitée au césium (Cs), ce qui accroît leur capacité à absorber la lumière. Ils éliminent les ions Cs+ superflus par un second traitement au sulfate de fer (II) (FeSO4). Les chercheurs ont ainsi constaté que la vitesse de production d'oxygène par photocatalyse passe de 18 micro-mol/h avec du WO3 pur, à une valeur comprise entre 113 et 117 micro-mol/h avec du WO3 traité au Cs, et à 196 micro-mol/h après nettoyage au FeSO4.
Après le traitement, le taux d'absorption de la lumière visible (pour la longueur d'onde de 420 nm) est de 19% contre 0,4% pour une photo-catalyse avec WO3 non traité. Par la suite, les chercheurs espèrent pouvoir utiliser l'ensemble de la lumière de longueur d'onde inférieure à 480 nm pour augmenter le taux de conversion de 0,3% à 2,4%. Par ailleurs, ils continuent leur recherche pour trouver un autre catalyseur qui pourrait absorber toutes les longueurs d'onde inférieures à 600 nm et ainsi passer à un taux de conversion de 7,5%.
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/62653.htm
Mer 24 Mar - 8:46