Un nouveau réacteur solaire expérimental montre la voie vers une production durable d'hydrogène

Un réacteur expérimental exploitant l'énergie solaire pour produire de l'hydrogène par l'hydrolyse de l'eau a été mis en service le 31 mars 2008 sur la plate-forme de recherche solaire d'Almeria en Espagne. Cette inauguration marque le lancement de la deuxième phase du projet "Hydrosol" mené depuis 2004 par le Centre de recherche aérospatiale allemand (DLR) en coopération avec l'organisme de recherche énergétique espagnol CIEMAT.

Baptisé "Hydrosol II", le nouveau réacteur optimisé et automatisé est dix fois plus puissant que son prédécesseur "Hydrosol I" (100kW(th) contre 10kW(th)). La réalisation de ce prototype constitue une étape importante vers la conception d'une future installation industrielle. Le projet pilote, qui se caractérise par un cycle thermochimique particulièrement efficace (jusqu'à 50% de rendement), poserait ainsi les fondements d'une future et durable économie de l'hydrogène.

Le composant clef des réacteurs d'hydrolyse "Hydrosol" est une structure alvéolaire en céramique, proche de celle des pots catalytiques qui équipent les véhicules. Cette structure a été conçue pour capter de manière optimale le rayonnement solaire et a été recouverte d'un matériau capable de se lier facilement aux atomes d'oxygènes. Le DLR a déjà pu tester les réacteurs dans son four solaire expérimental (sur le site de Cologne-Porz) : les experts y ont démontré la faisabilité d'une production continue d'hydrogène en réalisant avec succès 50 cycles de production à des températures relativement basses (de 800 à 1200 degrés) qui rendent la technique maîtrisable du point de vue des matériaux.

En effet, contrairement à l'hydrolyse thermique directe qui nécessite des températures de plusieurs milliers de degrés, le procédé innovant du projet Hydrosol repose sur une combinaison de différentes réactions chimiques qui ont lieu à des températures inférieures à 1400 degrés.

Le projet Hydrosol, mené par un consortium regroupant des acteurs allemands (DLR), espagnols, grecs, danois (Stobbe Tech) et britanniques (Johnson Matthey Fuel Cells), est coordonné par le centre de recherche grec CERTH/CPERI. Soutenu par l'Union européenne, le projet pilote a d'ores et déjà été récompensé (1,15 millions d'euros) par le "Prix Descartes pour la recherche" de la Commission européenne (7 mars 2007) et par le "Technical achievement award" de l'organisation "International partnership for the hydrogen economy".

Src: BE Allemagne numéro 379 (2/04/2008) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/53807.htm

S'inspirer de la nature pour produire durablement de l'hydrogène (D)

Des chercheurs du Centre Helmholtz de recherche de Jülich (FZJ) sont parvenus à synthétiser un cluster d'oxydes métalliques inorganique, un catalyseur permettant d'accélérer la réaction de transformation de l'eau en oxygène et hydrogène pour imiter la photosynthèse des plantes. Ce cluster est structuré autour de 4 ions d'un métal de transition rare : le ruthénium. Ce catalyseur est particulièrement intéressant dans le sens où il pourrait offrir une solution pour produire de l'hydrogène de façon durable. L'hydrogène est considéré comme le carburant du futur, en particulier dans le domaine automobile, à travers l'utilisation des piles à combustible.

Habituellement, les substances agressives générées lors de la réaction d'oxydation réduisent la durée de vie des catalyseurs. Les plantes ont, elles, trouvé une solution au problème : elles produisent et réparent en permanence leurs catalyseurs verts. Pour imiter la performance naturelle et parvenir au même résultat, il était important de trouver un catalyseur plus stable. C'est désormais chose faite avec le nouveau catalyseur inorganique développé par les scientifiques du FZJ.

Cette innovation représente un progrès significatif vers une production durable d'hydrogène : en utilisant un agent oxydant, c'est-à-dire de l'énergie chimique, les chercheurs sont désormais capables de produire de l'hydrogène à partir d'eau. Pour reproduire complètement la performance naturelle, c'est-à-dire synthétiser de l'hydrogène directement à partir d'énergie lumineuse, il reste maintenant à intégrer ce complexe de ruthénium dans des systèmes photoactifs capables de convertir l'énergie solaire en énergie chimique.

Src: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/53695.htm

Hydrogène éco-compatible, le futur de l'énergie alternative (I)

Le CNR (Conseil National de la Recherche) présente au salon "Energethica" (Gênes, 6-8 mars 2008) les dernières innovations scientifiques dans le domaine des énergies renouvelables, parmi lesquelles une installation pilote pour la production de dihydrogène par des bactéries d'origine volcanique et les premiers prototypes de chargeurs pour téléphones portables constitués de cellules à hydrogène ou à alcool.

Les équipes de l'ICB-CNR (Institut de Chimie Biomoléculaire) de Pozzuoli ont mis au point une méthode de production de dihydrogène à impact environnemental réduit. Ceci a été réalisé en utilisant la bactérie Thermotoga neapolitana, un microorganisme capable de se développer à de hautes températures, isolé à partir de fumerolles au large de Pozzuoli. Le développement de ces bactéries sur un milieu à base de déchets, enrichi en sels minéraux, vitamines, protéines et sucres permet d'obtenir de l'hydrogène sous forme gazeuse.

L'ICCOM-CNR (Institut de Chimie des Composés Organométalliques) a développé des cellules permettant la transformation de dihydrogène (produit par exemple selon la méthode explicitée dans le paragraphe précédent) en énergie électrique. Ces cellules fonctionnent sans platine mais contiennent des catalyseurs nanostructuraux en métaux trouvables plus facilement disponibles. Ce même Institut présente également un prototype de chargeur pour téléphones portables constitué de cellules à alcool éthylique ou glycérol d'origine végétale.

L'ISC-CNR (Institut des Systèmes Complexes) s'intéresse aux problèmes de sécurité et d'encombrement liés au transport de l'hydrogène et travaille sur les clathrates hydrates pour la mise au point de bouteilles haute-pression. Les complexes d'inclusion de type clathrates hydrates permettent d'emprisonner l'hydrogène sous forme moléculaire dans des "cages" de glace (à environ -140°C) de dimensions nanométriques, qui y reste tant que la température est basse. Les études sont actuellement centrées sur l'optimisation du processus "d'emprisonnement" de l'hydrogène.

Src: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/53529.htm

De l'hydrogène à partir du solaire : enfin rentable ?

Nanoptek, une startup basée à Maynard, dans le Massachussetts, a mis au point une méthode de production d'hydrogène à moindre coût, grâce à l'énergie solaire.

La société affirme que son procédé peut rivaliser avec la production d'hydrogène à partir de gaz naturel, la méthode la moins chère utilisée actuellement. Et ce, sans produire de gaz à effet de serre.

Le procédé en question utilise le titane, matériau relativement abondant et bon marché, pour absorber la lumière du soleil. Le matériau a été modifié pour absorber davantage d'énergie solaire, afin d'augmenter la rentabilité du procédé. Avec cette méthode, l'hydrogène peut être produit à faible coût et à proximité de son lieu d'utilisation, limitant ainsi les dépenses énergétiques supplémentaires.

Nanoptek a bénéficié de subventions de la Nasa et du Département américain à l'Energie (DOE)

Src: Nanoptek

De l'hydrogène fabriqué grâce à l'énergie solaire ?

Une parabole, du soleil, de l'eau et voilà de l'hydrogène gratuit ! L'idée de cette source d'énergie abondante et non polluante n'est pas nouvelle mais... personne n'y parvient vraiment. Une entreprise américaine annonce avoir à peu près réussi, à l'aide d'un matériau classique mais modifié à l'échelle du nanomètre.
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La première pompe à hydrogène danoise

La première pompe à hydrogène danoise est installée à Thy, au Nord-ouest du Jutland. C'est la première d'un réseau de pompes à hydrogène qui devrait couvrir une zone s'étalant du nord de l'Allemagne à la Norvège.

Depuis le 3 octobre 2007, il est donc désormais possible de faire le plein d'hydrogène au Danemark. La procédure de plein est la même que pour une pompe à essence traditionnelle. Cette pompe à hydrogène devrait être l'un des maillons d'une autoroute scandinave de l'hydrogène. Avec un plein d'hydrogène, il devrait ainsi être possible de conduire de la Norvège au nord de l'Allemagne.

Cette première pompe à hydrogène a été produite par la société H2logic et développée en partenariat avec le Centre nordique des énergies durables. D'autres pompes devraient être installées à Hobro, Ringkøbing, Hvide Sande, Skjern et Hostebro.

Depuis 1994, le centre nordique a mis en place un centre d'essais pour séparer l'hydrogène de l'eau grâce au courant produit par des éoliennes. Depuis 1994, le centre nordique a mis en place un centre d'essais qui sépare l'hydrogène de l'eau grâce au courant produit par des éoliennes.

BE Danemark numéro 17 (7/11/2007) - Ambassade de France au Danemark / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/51711.htm

Des bateaux-mouches à hydrogène

Verront-nous bientôt les bateaux- mouches se convertir à l'hydrogène ? A Paris sans doute pas de sitôt, mais à Amsterdam si, et dès l'année prochaine.

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De l'hydrogène, avec deux croissants

Le groupe agroalimentaire Sapporo Beer a présenté une technique permettant de synthétiser à haut rendement de l'hydrogène à partir de résidus de l'industrie boulangère par fermentation induite par du houblon.

Les résidus de la panification sont mélangés à de l'eau puis introduits dans un réacteur. Lorsque que celui-ci est chauffé, le glucose compris dans les restes alimentaires subit une fermentation bactérienne et libère de l'hydrogène.

L'introduction de houblon à cette étape permet de contrôler le développement et l'activité des bactéries, sans chauffer de nouveau le milieu de culture. Le houblon utilisé peut lui aussi provenir des résidus des brasseries.

Des essais menés sur 180 jours dans des bacs expérimentaux de 900 litres ont démontré que le contrôle des fermentations permet d'atteindre un rendement de 80% dans la transformation de glucose en hydrogène.

Les méthodes précédentes ne permettaient pas de dépasser les 50%. Le rendement expérimental obtenu étant jugé suffisant, l'entreprise va maintenant réaliser des essais sur les sites de production afin de voir si la technologie peut être transposée à l'échelle industrielle.

Les chercheurs espèrent enfin coupler à la production d'hydrogène celle de méthane par méthanisation des résidus une fois la première fermentation terminée. Le rendement total en comptant l'énergie dépensée pour le fonctionnement des bacs de réaction se situerait alors aux alentours de 60%. Ce dispositif serait particulièrement adapté à des structures possédant des équipements fonctionnant avec des piles à combustible.

L'entreprise va continuer ses recherches afin de pouvoir utiliser le système avec d'autres matières végétales : résidus de manioc lors de la fabrication de tapioca, feuilles et branchages, etc.

BE Japon numéro 460 (19/10/2007) - Ambassade de France au Japon / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/51483.htm

Hydrogène et piles à combustibles : lancement d'une JTI en Europe

Lancée à l'occasion des "ReviewDays 2007" de la plate-forme technologique européenne HFP (Hydrogène et pile à combustible), cette "Joint Technology Initiative" (JTI) dans le domaine de l'hydrogène et des piles à combustibles (PAC) est le fruit d'un effort coordonné des directions générales Recherche, Transports, Energie et Environnement de la Commission Européenne qui s'est engagée à apporter 470 millions d'euros pour la période 2008-2013. L'objectif de ce partenariat de recherche sans précédent dans le domaine de l'énergie est d'atteindre le plus rapidement possible la commercialisation des applications de l'hydrogène et des PAC. Les récentes avancées technologiques encouragent désormais une forte coordination de l'ensemble des moyens européens pour développer l'innovation de la recherche européenne et la rendre compétitive, au niveau de celle des Etats-Unis et du Japon.

"Le lancement d'une Joint Technology Initiative confirme l'importance accordée par la Commission au développement d'une filière industrielle européenne de l'hydrogène au sein d'une économie sans émission de CO2", a déclaré Alain Bugat, Administrateur Général du CEA, et par ailleurs vice-président de la plate-forme HFP, auquel a été confié le regroupement des acteurs de la recherche publique européenne dans le cadre de cette initiative. Précisons que celle-ci rassemble, dès aujourd'hui, 50 industriels, 40 organismes publics de recherche -soit plus de 1.500 chercheurs couvrant tous les domaines de la R&D et de l'innovation de la filière hydrogène et PAC- de seize pays et la Commission Européenne.

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/51428.htm

L'Europe présente ses plans pour les piles à combustible et l'hydrogène

La Commission européenne a publié sa proposition relative à une initiative technologique conjointe (ITC) pour les piles à combustible et l'hydrogène, dans l'espoir que le nouveau partenariat public-privé accélèrera le développement des technologies de l'hydrogène jusqu'au stade de leur décollage commercial entre 2010 et 2020.

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