stockage de liquide pourrait faire de l'hydrogène, un carburant possible Nature Nouvelles - Commentaire

Un nouveau type de catalyseur, ici sous forme de cristaux, se transforme efficacement le methanol en hydrogène, qui peut alors alimenter une pile à combustible.

Procédé d'extraction d'hydrogène à partir d'un combustible liquide peut supprimer l'un des plus grands obstacles à une « économie de l'hydrogène », ses inventeurs affirment. Ils ont mis au point un catalyseur qui récolte le gaz à partir de methanol, un combustible liquide qui - à la différence de l'hydrogène lui-même - peut être facilement transporté et stocké.

Matthias Beller, ingénieur chimiste à l'Université de Rostock en Allemagne, et ses collègues espèrent que le méthanol pourrait un jour être sluice par pipelines et versé dans les navires-citernes, avant les réactions chimiques transforment le liquide de retour à l'hydrogène où il est nécessaire - par exemple pour fournir pouvoir de villages hors réseau, ou des voitures exécuter ou appareils mobiles.

stockage liquide

Le verrouillage de la mise en gaz sous la forme de produits chimiques solides ou liquides est une réponse. De nombreux matériaux proposés pour le stockage d'hydrogène, toutefois, que ce soit à ne pas coincer beaucoup, ou agripper l'hydrogène si bien qu'il faut une quantité d'énergie infaisable pour récupérer.

Tel était le problème avec du méthanol. Il est facile de transformer l'hydrogène dans le combustible liquide: une réaction bien connue combine les gaz d'hydrogène et de monoxyde de carbone en utilisant des catalyseurs commerciaux. Le méthanol emprisonne également beaucoup de l'hydrogène (12,5% en poids). Pourtant, pour libérer le gaz, les chimistes ont déjà eu pour chauffer du methanol liquide à 200 ° C à 25-50 fois la pression atmosphérique.

Mais Beller et ses collègues rapportent aujourd'hui dans la nature 1 qu'ils ont découvert un catalyseur à base de ruthénium soluble qui peut efficacement transformer le méthanol en hydrogène à un simple 65-95 ° C, et à la pression ambiante.

« Il est difficile d'estimer comment sera sauvé beaucoup d'énergie », dit Beller. Le processus est encore à un stade précoce, années loin de la commercialisation. Mais il pense que cela pourrait être suffisant pour faire du méthanol un vecteur énergétique viable, fournissant potentiellement l'hydrogène pour les piles à combustible dans les téléphones portables, des ordinateurs ou même des voitures.

obstacles techniques

Il y a des obstacles techniques à surmonter, cependant - et non des moindres est l'intensification de la réaction. Pour produire une puissance suffisante pour faire fonctionner une voiture, par exemple, la réaction devrait donner environ 24 litres d'hydrogène par seconde; dans le laboratoire, Beller a démontré que millilitres de débit par minute. Le catalyseur devrait également être stable pendant des mois ou des années, alors que Beller a jusqu'à présent montré seulement qu'il est stable pendant au moins trois semaines.

En outre, la réaction utilise à la fois le catalyseur et d'un alcali fort pour déchirer le methanol et l'eau, les transformant en trois parties d'hydrogène et une partie du dioxyde de carbone. Ce dioxyde de carbone devrait être piégée pour éviter qu'elle soit échapper dans l'atmosphère ou à faire réagir avec l'alcali et le ralentissement de la conversion du méthanol de l'hydrogène. Si elle peut être pris au piège, cependant, il pourrait être possible de recycler le dioxyde de carbone en utilisant pour convertir plus d'hydrogène au méthanol, maintenir les émissions de carbone du faible processus.

Malgré les inconvénients, dit Tsang, la conversion du méthanol en hydrogène mérite d'être poursuivie: les piles à combustible d'hydrogène sont deux fois plus efficaces que les piles à combustible fonctionnant directement au méthanol, par exemple.

Énergie alternative

Tout le monde est d'accord avec Beller et Tsang. George Olah, chimiste prizewinning Nobel à l'Université de Californie du Sud à Los Angeles, pense que la science est solide, mais il dit qu'il n'y a pas besoin. Olah soutient qu'une économie future pourrait utiliser le méthanol directement comme combustible liquide, de sorte que le monde devrait travailler sur les moyens de le produire - peut-être par le captage du dioxyde de carbone.

Peter Hall, qui étudie le stockage d'énergie à l'Université de Sheffield, Royaume-Uni, dit que les gens qui espèrent utiliser le méthanol, ou des systèmes méthanol-hydrogène, dans les voitures ou les téléphones mobiles sont « sous-estime gravement la complexité de l'ingénierie des premier développement d'un système pratique et miniaturiser il ». , Dit-il à la place, les batteries seront essentielles pour le transport d'énergie et de stockage à petite échelle de l'électricité à partir de panneaux solaires. À long terme, le stockage à grande échelle de l'énergie éolienne pourrait être mieux réalisé en stockant simplement souterrain d'hydrogène comprimé.

Lorsque les systèmes méthanol-hydrogène pourraient avoir un rôle, dit Hall, est dans les communautés qui sont isolées du réseau d'électricité, mais comptent sur la récolte et le stockage des énergies renouvelables comme l'hydrogène, et que vous voulez déplacer le gaz autour. « Le méthanol serait idéal pour cette application, car il pourrait être facilement transporté par la route », dit-il.