EPFL: La nanorouille intéresse les chercheurs
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EPFLLa nanorouille intéresse les chercheurs

Les scientifiques ont découvert un moyen de produire de l'hydrogène à moindre coût. Une application industrielle à large échelle est envisagée.

Une application industrielle est envisagée.

Une application industrielle est envisagée.

Des chercheurs de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), associés à des confrères israéliens, ont découvert quelle nanostructure de rouille a le meilleur rendement pour produire de l'hydrogène bon marché.

«Tout l'intérêt de notre démarche est de recourir à un matériau particulièrement abondant, stable et bon marché, la rouille», explique Michael Grätzel, directeur du Laboratoire de photonique et interfaces de l'EPFL, cité mardi dans un communiqué de la haute école. Avec des collèges du Technion (Israël), son équipe est parvenue à caractériser précisément les nanostructures d'oxyde de fer qui permettront de fabriquer de l'hydrogène au coût le plus faible à l'aide de «cellules photoélectrochimiques».

Présentation du prototype

Ces dispositifs sont capables de séparer l'eau en hydrogène et oxygène en une seule opération, grâce au rayonnement solaire. A la fin de l'année passée, l'un des collaborateurs du laboratoire, Kevin Sivula, avait présenté un prototype basé sur ce principe.

Son efficacité était telle que l'on voyait clairement apparaître des bulles de gaz sitôt qu'il était à la lumière. Le potentiel pour de telles électrodes, bon marché, était dès lors démontré, même si leur rendement et leur durée de vie pouvaient encore être améliorés.

En utilisant des techniques de microscopie électronique en transmission, les chercheurs ont pu caractériser très précisément la circulation des électrons à travers les nanostructures que forment les particules d'oxyde de fer lorsqu'elles sont appliquées sur les électrodes, et dont Michael Grätzel compare la forme à des choux-fleurs.

Différences de rendement

«Ces mesures nous ont permis de comprendre pourquoi nous obtenions des différences de rendement en fonction du processus de fabrication des électrodes», explique le spécialiste.

En comparant plusieurs électrodes, dont la méthode de fabrication est désormais maîtrisée, les scientifiques ont pu identifier la meilleure structure. Un prototype de 10x10 cm a pu être produit et son efficacité correspond aux prévisions.

L'étape suivante consistera à mettre au point le processus industriel qui permettra une fabrication à grande échelle. Une démarche pour laquelle des fonds européens ainsi qu'un soutien de la Confédération pourraient être obtenus, écrit l'EPFL.

L'objectif à long terme est de pouvoir produire de l'hydrogène, le carburant du futur, de façon écologique et surtout compétitive. «Les systèmes actuels, dans lesquels une cellule photovoltaïque classique est couplée à un électrolyseur, produisent de l'hydrogène dont le coût revient au mieux à 15 euros par kilo. Nous visons quant à nous un prix de revient de 5 euros par kilo», compare Michael Graetzel. Ces travaux ont été publiés dans la revue «Nature Materials». (ats)

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