Des chercheurs produisent de l’hydrogène à partir de restes d’aluminium

Le Giec s’est encore chargé de nous le rappeler récemment : l’humanité est en état d’alerte rouge climatique. Dans ce contexte, il devient de plus en plus urgent de trouver des alternatives propres. L’hydrogène est l’une des pistes qui sont régulièrement explorées; mais malheureusement, si l’utilisation de ce gaz ne génère pas de dioxyde de carbone, ce n’est pas le cas sa production. Aujourd’hui, la vaste majorité de la production mondiale d’hydrogène nécessite des combustibles fossiles; il ne s’agit donc pas d’une panacée écologique.

Mais la donne pourrait changer en partie, à condition de trouver des méthodes moins polluantes pour le produire. C’est ce à quoi travaillent en ce moment les chercheurs du prestigieux MIT. Récemment, ils ont développé un procédé capable d’en optimiser la production à partir d’aluminium et d’eau, dans des travaux repérés par SlashGear.

Une réaction normalement difficile à obtenir…

Pourtant, chacun a déjà observé de l’eau et de l’aluminium entrer en contact sans réaction particulière; intuitivement, on pourrait donc penser qu’ils ne réagissent pas. C’est en fait tout l’inverse : ils sont tout à fait capables de réagir entre eux. Mais bien souvent, une couche oxydée par l’air à la surface de l’aluminium sert de bouclier; l’eau ne peut donc pas entrer en contact direct avec l’aluminium pur, et la réaction se retrouve bloquée.

Pour la favoriser, il faut donc s’assurer que la surface de l’aluminium soit immaculée, et dépourvue de toute oxydation. Pour ce faire, l’équipe du MIT a utilisé une mixture liquide de gallium et d’indium afin de le “perméabiliser”; il se retrouve débarrassé de la couche d’oxydation, et peut rester en contact avec l’eau en permanence. Il peut ainsi produire des quantités très honorables d’hydrogène, et ce sans le moindre apport extérieur d’énergie. “Une fois l’aluminium ainsi activé, vous pouvez le lâcher dans l’eau et il générera de l’hydrogène sans aucun apport en énergie”, explique Laureen Meroueh, doctorante au MIT.

Ce rendement peut ensuite être encore amélioré en modulant la réaction avec différents éléments, comme de l’aluminium ou du silicone. C’est important, car pour l’intégrer à un processus industriel, il est important de pouvoir contrôler finement le déroulement de la réaction. Cerise sur le gâteau, le gallium et l’indium ne réagissent pas avec l’aluminium; il est donc possible de les récupérer en intégralité. Une bonne nouvelle sachant que ce sont des matériaux relativement rares, chers, et compliqués (et donc polluants) à extraire.

…et encore loin d’une application commerciale

Malgré ces résultats concluants, ce n’est pas demain que cette technique sera étendue à toute l’industrie de l’hydrogène. De nombreuses limites demeurent, notamment au niveau de l’apport en aluminium. En effet, il se trouve majoritairement dans un minerai appelé bauxite, qui est extrait à ciel ouvert dans de larges carrières; il est ensuite raffiné dans un processus incroyablement exigeant en eau, et surtout en énergie. Or, la démarche des chercheurs du MIT s’inscrit dans le cadre du développement durable; il n’est donc pas question d’utiliser de l’aluminium de production pour réagir avec l’eau, faute de quoi tout l’intérêt écologique passerait à la trappe.

Ils espèrent donc pouvoir appliquer leur méthode à des restes d’aluminium, qui pourraient être autrement plus compliqués à recycler. Mais là encore, cela introduit une difficulté supplémentaire, car en utilisant des restes, on ne dispose pas forcément d’aluminium pur. Dans un objet comme une canette, la présence d’autres métaux dans l’alliage pourrait très bien perturber la réaction avec l’eau, et avoir un impact néfaste sur la quantité d’hydrogène produite. Nous sommes donc encore très loin des éventuelles applications concrètes de ces travaux, surtout qu’il faudrait que l’industrie de l’énergie opère également une transition. L’article d’accompagnement du MIT est disponible ici.

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