Produire de l'hydrogène comme les plantes

Publié le par Olivier

 

Faire rouler une voiture à l'hydrogène en ne dégageant que de l'eau, nous le savons, c'est possible !  

Finis donc les dégagements de CO2 et autres polluants atmosphériques. Mais la filière hydrogène et pile à combustible souffre encore de problèmes d'ordre économique et technique. En particulier la production d'hydrogène (qui ne se trouve pas à l'état pur dans la nature) demande notamment la dissociation de l'eau en molécules d'oxygène et d'hydrogène.   La technique de dissociation employée est l'électrolyse de l'eau. La source d'énergie nécessaire à ce procédé pouvant être d'origine éolienne ou solaire, le bilan carbone est donc favorable. Pour que cette réaction soit efficace et rapide, on utilise le platine comme catalyseur. Comme le montre le graphique ci-dessous, les ressources planétaires de platine sont limitées à 80 ans. Ce qui est comparable aux ressources en pétrole. Il est donc clair que l'utilisation massive de platine n'est pas une solution durable pour la production d'hydrogène. Et je ne parle même pas de son prix ! 

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C'est ici que les chercheurs se sont tournés vers la nature, c'est à dire vers les plantes. En effet, celles-ci sont coutumières de la production d'hydrogène par l'emploi de catalyseurs : les hydrogénases. Ces hydrogénases utilisent exclusivement des métaux abondants comme le fer et le nickel pour produire l'hydrogène. Le fer est le quatrième élément le plus abondant sur terre. Mais quand on regarde le graphique ci-dessus les données indiquent qu'au rythme actuel de production, il ne reste que 95 années de réserve. Paradoxal ? Non, car le fer s'extrait de minerais de fer dans les mines. Ces réserves là, ne sont pas inépuisable. La grande majorité du fer se trouve dans le noyau terrestre (inexploitable) et dans le sol sous forme oxydée et très diluée. C'est pourquoi nos réserves minières sont limitées. Alors quelles solutions s'offrent à nous:

  • Augmenter le recyclage du fer consommé. Actuellement, seulement 42% se trouve recyclé en moyenne.
  • Diminuer notre consommation industrielle de fer et trouver des alternatives.
  • Faire appel à nouveau à l'approche biomimétique pour imiter les processus biologiques employés par les plantes pour extraire le fer des sols.

 

La dernière possibilité est particulièrement intéressante. Les plantes ont trouvé des solutions pour extraire du sol les éléments nécessaires à leur machinerie biochimique : la phytoextraction. Cette capacité est déjà utilisée dans de vastes programmes de restauration écologique de nombreux sites miniers (France, Nouvelle-Calédonie, Chine, Gabon…). Ils permettent également d’élaborer des solutions innovantes pour développer le recyclage des ressources minérales et constituent une possible solution à la criticité des matières minérales non-renouvelables.

Cette méthode maintenant connue pour de nombreux métaux (Ni, Cu, Mn, Zn, et en phase de recherches pour le plomb, le mercure et le chrome) semble très prometteuse pour l'extraction du fer des sols. Mais je n'ai pas trouvé de références mentionnant l'efficacité de cette solution. (En connaissez-vous ? Si oui partagez vos infos, si vous voulez, en laissant un commentaire.) Peut-elle produire les millions de tonnes nécessaires à notre consommation ? On peut en douter ! Il semble que la voie du recyclage soit la plus durable. Qu'en pensez-vous ?

 

 

Pour plus d'information sur l'hydrogène comme carburant voici une petite vidéo du CNRS très bien faite :

Vidéo du CNRS

 

Publié dans Biomimétisme

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