Hydrogène vert : ces chercheurs ont inventé une méthode au rendement exceptionnel

Des chercheurs de l'université de Tel-Aviv ont mis au point une méthode de production d'hydrogène vert avec un rendement de plus de 90 %, en utilisant un biocatalyseur.
 
Les enzymes, appelées hydrogénases, sont connues pour produire de l’hydrogène dans l’atmosphère de manière très performante et dans des conditions douces (pression normale et température ambiante). Partant de ce constat, Itzhak Grinberg et Oren Ben-Zvi, étudiants en doctorat à l’Université de Tel-Aviv, ont cherché à comprendre comment remplacer l’action du soleil, qui déclenche leur activité (photosynthèse), par de l’électricité.
 
Objectif : accroître la production de cet hydrogène « atmosphérique » qui finalement reste assez rare, au regard des temps d’ensoleillement et des volumes considérés.
 
Les résultats de la recherche, publiés récemment dans la revue Carbon Energy sont particulièrement intéressants. L’obstacle principal qu’ont dû lever les chercheurs tenait notamment au fait que les hydrogénases absorbent naturellement l’énergie solaire sans difficulté ; mais que sous l’effet d’une charge électrique, elles « s'échappaient »de l’électrode et, dès lors, ne produisaient plus d’hydrogène. Comme le précise  Itzhak Grinberg, « l'enzyme doit donc être maintenue en place par un traitement chimique. Nous avons trouvé un moyen simple et efficace de fixer l'enzyme à l'électrode et de l'utiliser ».


 

La production d’hydrogène se fait même avec de l’eau salée

En utilisant un hydrogel pour fixer les enzymes à l'électrode, les chercheurs ont pu résoudre le problème. Comme le souligne le professeur Yacoby (un des deux encadrants des étudiants), « ce n’est pas le matériau du gel (lui-même est connu) qui est révolutionnaire, mais l’innovation consiste à l'utiliser pour produire de l'hydrogène. Nous avons trempé l'électrode dans le gel, qui contenait une enzyme de production d'hydrogène ».
 
Capable de retenir l'enzyme pendant de longues périodes, y compris sous tension électrique, ce gel a permis de produire de l' hydrogène vert (à l'aide d'un biocatalyseur) avec une efficacité de plus de 90 %, mais surtout dans des conditions environnementales « normales » et y compris, comme dans d’autres recherches en cours, avec de l’eau salée (à la différence de l’électrolyse qui ne fonctionne qu’avec de l’eau distillée).
 
De plus, un autre avantage du gel est qu'il « s'assemble lui-même ». Le matériau, ajouté dans l’eau, se dépose en fibres nanométriques qui plaquent alors les enzymes contre l’électrode.  Une mise en œuvre simple et une efficacité qui devraient permettre la production à faible coût d'hydrogène vert dans un avenir proche.