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L'eau de mer - une nouvelle ressource pour la production d'énergie
Dernière revue: 02.07.2025
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L’une des principales universités japonaises a développé une nouvelle technologie efficace qui permet d’obtenir du peroxyde d’hydrogène adapté à une utilisation dans les piles à combustible.
La nouvelle technologie, développée par des chercheurs japonais, est la première méthode à utiliser l'accélération d'une réaction chimique en exposant le catalyseur à la lumière du soleil, ce qui permet d'obtenir une efficacité maximale et la possibilité d'utiliser le peroxyde d'hydrogène résultant dans les piles à combustible.
Le projet de recherche a été dirigé par Shunichi Fukuzumi et les scientifiques ont publié les résultats de leurs recherches dans une revue scientifique populaire.
Les piles à combustible fonctionnent actuellement principalement à l'hydrogène gazeux, mais l'option proposée par l'équipe de Fukuzumi présente de nombreux avantages, notamment la facilité de stockage du peroxyde d'hydrogène à haute densité. Les technologies actuelles permettent de stocker l'hydrogène gazeux sous haute pression ou à basse température, et le peroxyde d'hydrogène est alors plus sûr, tant pendant le stockage que pendant le transport. Le seul problème était que les scientifiques ne parvenaient pas à trouver de méthodes photocatalytiques efficaces pour produire du peroxyde d'hydrogène liquide; il existait des technologies qui n'utilisaient pas le rayonnement solaire, mais le coût énergétique les rendait impraticables.
Mais l'équipe de Fukuzumi a créé une autre cellule dotée d'un catalyseur: une sorte de batterie solaire qui produit du peroxyde d'hydrogène. Lorsque la lumière du soleil est focalisée sur le photocatalyseur, une réaction chimique accélérée se déclenche: l'eau de mer est oxydée et la teneur en oxygène diminue, ce qui entraîne la formation de peroxyde d'hydrogène.
L'équipe de recherche de Fukuzumi a expliqué que la concentration de peroxyde d'hydrogène dans l'eau de mer après avoir exposé le photocatalyseur à la lumière du soleil pendant 24 heures était d'environ 48 millimoles, un ordre de grandeur supérieur à celui rapporté précédemment (dans l'eau pure, le niveau de peroxyde d'hydrogène était d'environ 2 millimoles).
Les scientifiques ont été intrigués par cet écart important dans les chiffres et ont découvert que le problème résidait dans le chlore chargé négativement présent dans l’eau de mer, qui est responsable de l’augmentation de la vitesse de réaction et contribue à une augmentation du niveau de peroxyde d’hydrogène dans l’eau.
Selon les chercheurs, la nouvelle technologie de conversion de l'énergie solaire en électricité a une efficacité d'environ 0,3 %, l'efficacité de la méthode photocatalytique (utilisant l'accélération d'une réaction chimique) pour produire du peroxyde d'hydrogène est de 0,55 % et l'efficacité de la pile à combustible est de 50 %.
Bien sûr, l'efficacité globale de cette nouvelle technologie de production d'énergie est relativement élevée, mais les panneaux solaires conventionnels se sont avérés plus performants aujourd'hui. Le professeur Shunichi Fukuzumi et ses collègues sont convaincus que l'efficacité de cette nouvelle méthode peut être améliorée grâce à l'utilisation de matériaux améliorés pour la cellule photoélectrochimique. Les experts prévoient également de trouver des moyens de réduire le coût de production d'énergie.
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