Hydrogène : des catalyseurs « salés » pour un stockage chimique d’énergie sous forme liquide

Le stockage de l’hydrogène sous forme de méthanol serait une technique prometteuse pour utiliser l’énergie excédentaire produite à partir des parcs éoliens et solaires. Toutefois, la condition préalable est de disposer d’un catalyseur puissant pour la régénération de l’hydrogène. Des scientifiques allemands présentent dans la revue Angewandte Chemie un nouveau catalyseur au platine pour cette réaction, à savoir le reformage à vapeur de méthanol. Le secret de la réussite est un revêtement de surface spécial composé de sels alcalins basiques fondus.

 

Un problème central des énergies renouvelables consiste en la forte fluctuation de la production d’électricité. Une possibilité intéressante est ici offerte par un stockage de l’hydrogène à base de méthanol : l’électricité excédentaire peut être utilisée pour une électrolyse de l’eau. L’hydrogène produit est ensuite mis à réagir avec du dioxyde de carbone pour former du méthanol et de l’eau, et est ainsi stocké sous forme liquide. L’hydrogène peut postérieurement être restitué à partir du méthanol, par exemple pour faire fonctionner une pile à combustible. Ceci se produit par reformage à vapeur du méthanol, qui consiste en principe en une inversion de la réaction de formation de méthanol. La formation de monoxyde de carbone (CO) doit être évitée, car même des traces de CO altéreraient le catalyseur de la pile à combustible. Ainsi, pour que la réaction puisse avoir lieu efficacement et de manière sélective, y compris localement dans des réacteurs de taille réduite à basse température, des catalyseurs améliorés sont absolument nécessaires.

 

Une équipe de l’Université d’Erlangen-Nuremberg (Bavière) a développé un tel catalyseur. Il s’agit de nanoparticules de platine déposées sur un support d’alumine. L’astuce réside dans la surface, recouverte d’un mince film de sels basiques, un mélange d’acétates de lithium, de potassium et de césium. Les sels liquides ont une pression de vapeur extrêmement faible, de sorte qu’ils restent sur la surface du catalyseur y compris dans les conditions d’une réaction continue en phase gazeuse.

 

En comparaison avec un matériau non recouvert, le nouveau catalyseur présente une activité catalytique nettement plus élevée et une amélioration très significative de la sélectivité en dioxyde de carbone de plus de 99%.

 

 

Pour en savoir plus, contacts :

Prof. Dr. Peter Wasserscheid, chaire de technologie des réactions chimiques – Institut de chimie et bio-ingénierie, Université Friedrich-Alexander d’Erlangen-Nuremberg – tél. : +49 9131 85-27420 – email : wasserscheid@crt.cbi.uni-erlangen.de

 

Sources :

«  »Gesalzene » Katalysatoren für die chemische Energiespeicherung », dépêche idw, communiqué de presse de la Société allemande de chimie – 18/04/2013 – http://idw-online.de/pages/en/news529276

 

Rédacteurs :

Hélène Benveniste, helene.benveniste@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr/