La production d’hydrogène par électrolyse implique la décomposition de l’eau (H₂O) en ses éléments constitutifs, l’hydrogène (H₂) et l’oxygène (O₂), à l’aide d’un courant électrique. Cette méthode est particulièrement importante dans le contexte de l’énergie durable, car elle produit de l’hydrogène sans émissions directes de gaz à effet de serre. La réduction des émissions nécessite que l’électricité utilisée soit renouvelable.
Procédé chimique #
Le processus se déroule dans un électrolyseur, qui se compose généralement de deux électrodes (une anode et une cathode) placées dans un électrolyte. Les molécules d’eau sont divisées au niveau de ces électrodes en raison d’un courant électrique appliqué. Au niveau de la cathode (électrode négative), une réaction de réduction a lieu. L’hydrogène gazeux est produit :
2H2O + 2e− → H2 + 2OH−
À l’anode (électrode positive), une réaction d’oxydation se produit, libérant de l’oxygène gazeux :
4OH− → O2 + 2H2O + 4e−
La combinaison des deux réactions donne :
2H2O (l) → 2 H2 (g) + O2 (g)
Technologie d’électrolyseur #
Plusieurs types d’électrolyseurs mettent en œuvre le procédé. Cet article fournit une brève comparaison des différentes méthodes. L’efficacité, la robustesse et l’évolutivité sont des défis critiques pour la production d’hydrogène par électrolyse. Les niveaux d’efficacité actuels se situent généralement entre 60 % et 80 %. Des innovations dans les matériaux d’électrode, la technologie des membranes et l’intégration des systèmes sont en cours pour réduire les coûts et améliorer l’efficacité. Ils pourraient transformer l’électrolyse en une pierre angulaire de l’économie de l’hydrogène. Cette image (IEA) donne un aperçu intéressant de l’amélioration de la maturité des différentes technologies. L’électrolyse n’est pas la seule méthode de production d’hydrogène, d’autres méthodes existent également. Cet article fournit une vue d’ensemble.
