Des chercheurs ont mis au point un réacteur chimique thermodynamiquement réversible pour produire de l’hydrogène. Une façon de se passer des coûteuses opérations de séparation qui accompagnent généralement la production d’hydrogène par vaporeformage du méthane. 

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[EN VIDÉO] Energy Observer, le premier bateau électrique à hydrogène Durant cinq ans, à partir de 2017, ce catamaran à deux moteurs électriques de 30 mètres va sillonner les océans du Globe pour une mission scientifique, propulsé uniquement par des énergies renouvelables et une voile « kite ». L’électricité sera produite par des hydrogénérateurs, deux éoliennes à axe vertical, des panneaux photovoltaïques et une pile à combustible. C’est une première mondiale pour un bateau : cette pile utilisera de l’hydrogène produit à bord par électrolyse de l’eau. Energy Observer est donc d’abord un démonstrateur technologique.

L'hydrogène nous est présenté comme la solution énergétique de demain. Mais l'hydrogènehydrogène est déjà largement utilisé aujourd'hui dans l'industrie. Il est la plupart du temps extrait d'hydrocarbureshydrocarbures fossiles. Au cœur du procédé que les spécialistes connaissent sous le nom de vaporeformage du méthane, la réaction dite du gazgaz à l'eau tient une place importante.

Cette réaction transforme un mélange de monoxyde de carbonemonoxyde de carbone (CO) et de vapeur d'eau (H2O) en un mélange de dioxyde de carbonedioxyde de carbone (CO2) et d'hydrogène (H2). Et c'est précisément cette réaction que des chercheurs de l'université de Newcastle (Royaume-Uni) annoncent aujourd'hui être parvenus à optimiser.

Ian Metcalfe, professeur de chimie à l’université de Newcastle (Royaume-Uni), n’hésite pas à qualifier son réacteur de réacteur parfait. © concept w, Fotolia
Ian Metcalfe, professeur de chimie à l’université de Newcastle (Royaume-Uni), n’hésite pas à qualifier son réacteur de réacteur parfait. © concept w, Fotolia

Un réacteur à « mémoire chimique »

Leur idée : éviter de mélanger les gaz réactifsréactifs en transférant l'oxygèneoxygène du flux d'eau oxydant au flux de monoxyde de carbone réducteur via un réservoir d'oxygène à l'état solidesolide. Ce réservoir se maintient dans un état proche de l'équilibre avec les flux de réactifs. Il développe ainsi une sorte de « mémoire chimique » des conditions auxquelles il a été exposé. De quoi obtenir un réacteur chimique thermodynamiquement réversibleréversible.

Dans un réacteur classique, l'hydrogène produit doit ensuite être séparé du dioxyde de carbone. Une opération qui coûte cher et demande de l'énergieénergie. Ici, le carbone n'est pas entraîné dans le flux de production d'hydrogène. La contaminationcontamination est évitée. Dioxyde de carbone et hydrogène sont récupérés en sorties comme deux produits purs séparés. Un procédé qui pourrait aussi s'appliquer à d'autres opérations.