Wiki - Tout savoir sur l’hydrogène

Mis à jour le 9 juin 2024

Hydrogène issu de l’électrolyse

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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 offre un moyen de produire de l’hydrogène sans émission directe de gaz à effet de serre, à condition que l’électricité utilisée provienne d’énergies renouvelables.

Le processus #

Le processus se déroule dans un électrolyseur, qui se compose généralement de deux électrodes (une anode et une cathode) placées dans un électrolyte. Lorsqu’un courant électrique est appliqué, les molécules d’eau sont divisées au niveau des électrodes : au niveau de la cathode (électrode négative), une réaction de réduction a lieu, produisant de l’hydrogène gazeux :

2H2O + 2e → H2 + 2OH

Pendant ce temps, à l’anode (électrode positive), une réaction d’oxydation se produit, libérant de l’oxygène gazeux et des protons :

4OH → O2 + 2H2O + 4e

L’équation chimique globale du processus est la suivante :

2H2O (l) → 2 H2 (g) + O2 (g)

La technologie #

Il existe plusieurs types d’électrolyseurs, par exemple les électrolyseurs alcalins, voir ici pour plus d’informations. L’efficacité 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 transforment l’électrolyse en une pierre angulaire de l’économie de l’hydrogène. Un aperçu intéressant de l’amélioration de la maturité des différentes technologies peut être trouvé dans cette image (AIE).

Projet d’électricité renouvelable en méthane synthétique réalisé par GRZ Technologies. L’électrolyse alcaline génère l’hydrogène.
Projet d’électricité renouvelable en méthane synthétique réalisé par GRZ Technologies. Électrolyseur alcalin montré au milieu.

L’électrolyse n’est pas le seul moyen de générer de l’hydrogène, un aperçu plus général peut être trouvé dans cet article. Dans tous les cas, l’hydrogène gazeux est crucial pour les entreprises énergétiques. Il permet le stockage, le transport et la production d’énergie sans carbone, soutenant ainsi les objectifs de durabilité.

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