Le potentiel de l’hydrogène en tant que source d’énergie propre est de plus en plus reconnu dans le monde entier et la Chine fait des progrès remarquables dans ce domaine. Alors que l’électrolyse de l’eau avec des énergies renouvelables fait la une des journaux, les scientifiques chinois sont allés encore plus loin en électrolysant directement l’eau de mer, une innovation révolutionnaire.
Dirigée par le scientifique Wang Erdong de l'Institut de physique chimique de Dalian, une branche de l'Académie chinoise des sciences, l'équipe a récemment annoncé une réalisation majeure : plus de 2 000 heures consécutives de production stable d'hydrogène à partir de l'eau de mer. Ce qui distingue leur système, ce n’est pas seulement son efficacité, mais aussi son impressionnante efficacité énergétique, avec une consommation moyenne d’énergie CC de seulement 4,04 kWh par mètre cube d’hydrogène.
L’électrolyse directe de l’eau de mer peut paraître simple, mais elle pose des défis de taille. La mer est un mélange complexe de divers éléments ioniques, notamment des ions chlorure, magnésium et calcium. Il est connu que ces ions déclenchent des réactions secondaires indésirables, entraînant des problèmes tels que la précipitation du chlore et la corrosion des équipements, qui nuisent à la fiabilité et à l'efficacité du processus.
Pour surmonter ces défis, l’équipe a adopté une approche globale. Ils ont mené des recherches approfondies, développé des matériaux spécialisés et conçu des systèmes intégrés. Leurs efforts se sont concentrés sur le développement de catalyseurs, les réactions des électrodes et la régulation des électrolytes.
Leurs réalisations incluent la création d'électrodes avancées résistantes au chlore pour le dégagement d'oxygène, d'électrodes qui empêchent le dépôt d'ions calcium et magnésium pendant le dégagement d'hydrogène, d'une conception d'électrolyseur hautement efficace adaptée à l'eau de mer et d'une technologie de contrôle automatisé de la concentration d'électrolyte. Ces innovations ne sont pas simplement théoriques ; l'équipe a déposé 17 demandes de brevet liées à l'électrolyse de l'eau de mer, établissant ainsi un solide portefeuille de propriété intellectuelle.
Les performances de leur unité d'électrolyse d'eau de mer d'un mètre cube par heure sont particulièrement impressionnantes. Utilisant l'eau de mer naturelle de la mer de Dalian, l'unité a présenté des résultats exceptionnels au cours de son test de 2000-heures : une tension moyenne dans la chambre de 1,69 V, une efficacité énergétique de 4,04 kWh par mètre cube d'hydrogène et une teneur en chlore d'oxygène inférieure à plus de 20 parties par milliard.
Portés par leur ambition, Wang Erdong et son équipe travaillent déjà sur la prochaine itération, visant à doubler la densité de courant de l'électrolyseur sous la même tension, améliorant ainsi encore son efficacité.
