Sweet-LOHC : la nouvelle génération de stockage d'hydrogène chimique
Les résidus biogènes de l'industrie sucrière seront utilisés comme support, avec du cuivre au lieu du platine comme catalyseur
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Les vecteurs organiques liquides d'hydrogène sont sur le point de devenir encore plus durables. Dans le cadre d'un nouvel axe de recherche de l'Institut pour une économie durable de l'hydrogène (IHE), des chercheurs du Forschungszentrum Jülich étudient des molécules de stockage fabriquées à partir de déchets biogènes qui offrent des avantages supplémentaires.
Ces substances porteuses, connues sous le nom de transporteurs organiques liquides d'hydrogène (LOHC), peuvent être stockées et transportées presque aussi facilement que les carburants liquides. En même temps, elles ont la capacité particulière d'absorber et de libérer des quantités substantielles d'hydrogène. C'est ce qu'on appelle le stockage chimique de l'hydrogène. Le liquide porteur lui-même n'est pas consommé au cours de ces processus et peut être rechargé après décharge.
Dans le cadre de ce nouvel axe de recherche, les scientifiques de Jülich s'intéressent à une nouvelle génération de vecteurs d'hydrogène qui peuvent être produits à partir de résidus végétaux et d'autres déchets biogènes. "Les vecteurs basés sur des matières premières renouvelables rendent le stockage chimique de l'hydrogène beaucoup plus attrayant et durable", explique le professeur Peter Wasserscheid. Le directeur de l'IHE est considéré comme l'un des principaux pionniers de la technologie LOHC.
Des catalyseurs peu coûteux
Les nouveaux vecteurs biogènes présentent un autre avantage : le cuivre seul suffit comme catalyseur pour libérer l'hydrogène de la molécule porteuse. C'est ce que montre une étude réalisée par une équipe de recherche chinoise, publiée à l'été 2025 dans la prestigieuse revue Nature Energy et commentée par Peter Wasserscheid.
Un catalyseur est une substance qui permet ou accélère une réaction chimique. D'autres systèmes, en revanche, nécessitent généralement des métaux précieux beaucoup plus coûteux, tels que le platine. Les molécules porteuses biogènes permettent également de libérer l'hydrogène à des températures nettement plus basses. Cela permet de réduire les coûts, tout comme l'utilisation d'un matériau catalytique moins coûteux.
"Il s'agit maintenant, premièrement, d'identifier la meilleure voie catalytique pour produire ces molécules porteuses à partir de déchets biogènes. Ensuite, nous développons de nouveaux catalyseurs à base de cuivre pour rendre le chargement et le déchargement encore plus efficaces", explique le professeur Regina Palkovits, également directrice de l'IHE, qui est chargée de développer des concepts de catalyseurs innovants pour le nouvel axe de recherche.
Une source d'espoir pour le bassin minier rhénan
Les questions posées ne présentent pas seulement un intérêt scientifique, elles offrent également un potentiel pratique considérable pour les chaînes de valeur du bassin minier rhénan. C'est pourquoi l'axe de recherche est également connu sous le nom de "Sweet-LOHC". L'industrie sucrière locale génère d'importants volumes de matériaux résiduels qui pourraient être utilisés dans la production.
"Le bassin minier rhénan se prête parfaitement à la démonstration de concepts technologiques de ce type. On y trouve des matières résiduelles biologiques en abondance, ainsi que des éoliennes et des systèmes photovoltaïques. Les agriculteurs peuvent utiliser l'électricité verte pour faire fonctionner les électrolyseurs, charger l'hydrogène sur le support biogène et alimenter ainsi leurs tracteurs et leurs machines", explique Peter Wasserscheid.
Selon sa vision de l'avenir, les grandes coopératives de machines agricoles pourraient créer une nouvelle forme d'autosuffisance énergétique largement indépendante des combustibles fossiles, y compris le fonctionnement sans émissions des véhicules lourds.
Dans le même temps, les méthodes de stockage de l'hydrogène établies resteront pertinentes, souligne Peter Wasserscheid : "Il n'existe pas de technologie énergétique unique qui réponde à toutes les exigences. Chaque méthode de stockage a ses points forts et ses domaines d'application spécifiques."
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