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Posté par Adrien le Jeudi 11/09/2008 à 00:54
Produire de l'hydrogène avec pour seule énergie le soleil
Les laboratoires du monde entier s'acharnent à augmenter l'efficacité de la production d'hydrogène par électrolyse de l'eau afin de diminuer la consommation d'énergie nécessaire à cette réaction. L'objectif ultime est de parvenir à réaliser l'électrolyse (Dans l'industrie chimique, l'électrolyse est une méthode de séparation d'éléments ou de composés chimiques liés utilisant l'électricité.) avec un apport minimum d'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité...) qui pourrait être produite à l'aide de cellules solaires. Des chercheurs australiens de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) Monash, du CSIRO et américains ont réussi, pour la première fois, à dissocier de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) en hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) et en oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) en utilisant la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La...) du soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et...), une faible quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe...) d'électricité et un composé manganésifère.

Un des facteurs limitant la production industrielle d'hydrogène est l'inefficacité des catalyseurs de la réaction, ou leur coût. Les organismes photosynthétiques étant les seuls systèmes naturels capables de photo-oxyder l'eau de façon efficace en utilisant la lumière visible (La lumière visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l'œil humain.), on essaye de concevoir des catalyseurs inspirés de leurs complexes catalytiques.

Les analyses par diffraction (La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle qui ne leur est pas complètement transparent ; le phénomène peut être interprété...) des rayons X ont révélé qu'un de ces complexes catalytiques naturels comporte un noyau à configuration approximativement cubique, composé de quatre atomes de manganèse liés à un atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple...) de calcium et à des atomes d'oxygène. Les catalyseurs synthétisés à partir de ce modèle structural se sont jusqu'à présent tous avérés inactifs. Le nouveau catalyseur (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ; il participe à la réaction mais il ne fait partie ni des produits, ni des...) stable utilise des noyaux de manganèse de type "cubanes" [Mn4O4L6], développés il y a quelques années par un des chercheurs, comprenant des cubes [Mn4O4]n+ liés à un diaryle phosphinate de formule (p-R-C6H4)2PO2- (avec R=H, alkyle, ou Ome).

Les chercheurs ont montré qu'une anode (L'anode est l'électrode où a lieu une réaction électrochimique d'oxydation (menant à la production d'électrons) par opposition à la cathode où se produit une réaction électrochimique de réduction...) recouverte d'une membrane perfluorosulfonée Nafion imprégnée avec ce catalyseur (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ; il participe à la réaction mais il ne fait partie ni des produits, ni des réactifs et n'apparaît...) électro-oxyde l'eau à des potentiels électriques compris entre 0,8 et 1,2 V (vs Ag/AgCl), en présence d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) lumineuse. Une fois lié aux parois des pores du conducteur protonique Nafion, le catalyseur s'est avéré être stable.

Les tests ont montré que le catalyseur était encore actif après trois jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et sa durée...) de production continue d'oxygène et d'hydrogène. La prochaine étape consistera bien sûr à réaliser l'électrolyse sans autre apport d'énergie que celle du soleil.

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Source: BE Australie numéro 59 (8/09/2008) - Ambassade de France en Australie / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /55856.htm