Source de cet article : Cette nouvelle étude menée par des chercheurs de l’UC Santa Cruz montre qu’un composite de gallium et d’aluminium facilement produit crée des nanoparticules, à forte teneur de la première matière (aluminium). Et elles qui réagissent rapidement avec l’eau à température ambiante pour produire de grandes quantités d’hydrogène.

Pour notre époque où nos besoins énergétiques s’agrandissent, les efforts pour les réinventer au plus vite, afin de faire face au pari du dérapage climatique. Ce qui est notre défi commun. Les inventions que les chercheurs atteignent doivent être utilisées à toutes les échelles, car les intérêts des industries ont le socle d’une autre économie moins polluante qu’auparavant.

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Les alternatives aux énergies fossiles ne manquent pas. Et leur développement, outre qu’il soit un acte d’entrepreneur, c’est aussi celui d’engagés pour l’avenir climatique protégeant la planète. La place de l’hydrogène, dans la panoplie des produits qui peuvent se substituer aux grands polluants utilisés dans les activités et besoins humains, est idoine pour remplacer les effluves nocifs.

Aussi simple dans sa composante, l’hydrogène (molécule de dihydrogène : H2) est souvent généré avec l’utilisation de la réactivité de l’aluminium. Il est constitué de deux atomes d’hydrogène, donc communément l’hydrogène désigne en fait le dihydrogène. Sa propreté, en dépit qu’il soit lié à d’autres éléments comme l’eau ou les hydrocarbures, soutient la perspective d’avenir.

L’hydrogène est comme un support qui peut comporter, comme contenir, des énergies renouvelables. C’est un vecteur des énergies solaires et éoliennes, ce qui le place en une solution efficace aux enjeux énergétiques et écologiques d’aujourd’hui. Mais leur intermittence peut parfois compliquer la gestion de leur distribution, au-delà du soutien garanti par cette matière.

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Outre que l’hydrogène est propre, il peut être stocké très facilement et durablement. Et aussi être injecté dans le réseau de gaz naturel, fournir de la chaleur dans les villes, être reconverti en électricité grâce à des piles à combustible. Il permet ainsi de procurer aux consommateurs une énergie issue des filières renouvelables à toute période de l’année et en particulier lors des pics de consommation.

Parmi les travaux de Scott Oliver, professeur de chimie à l’UCSC et co-auteur de l’étude, il y a suggestion que la formation de nanoparticules d’aluminium pourrait expliquer l’augmentation de la production d’hydrogène. Son laboratoire disposait de l’équipement nécessaire à la caractérisation à l’échelle nanométrique de l’alliage.

Des études précédentes avaient principalement utilisé des mélanges d’aluminium et de gallium riches en aluminium, ou dans certains cas des alliages plus complexes, mais jamais des alliages riches en gallium. Cette analyse du composite Ga – Al par microscopie électronique à balayage et par spectroscopie de rayons X à dispersion d’énergie et diffraction des rayons X sur poudre.

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Elle montre que le gallium agit à deux niveaux : il dissout le revêtement d’oxyde d’aluminium et sépare l’aluminium en nanoparticules. Singaram précise que « le gallium les empêche de s’agréger en particules plus grosses ».

L’aluminium est un métal hautement réactif qui peut extraire l’oxygène des molécules d’eau pour générer de l’hydrogène gazeux. Son utilisation généralisée dans les produits qui se mouillent ne présente aucun danger car l’aluminium réagit instantanément avec l’air pour acquérir une couche d’oxyde d’aluminium, qui bloque les réactions ultérieures.

Connue depuis plus de deux siècles, l’électrolyse de l’eau est une approche facile et écologique utilisée. Elle consiste à séparer la molécule d’eau en ses deux éléments (hydrogène et oxygène) à l’aide d’un courant électrique. Maintenant il est question de sa mise pratique dans l’industrie pour la production d’H².

Par le passé on savait qu’elle est orientée principalement vers la génération d’hydrogène à partir de combustibles fossiles. Ce n’est pas toujours respectueux de l’environnement. Cette nouvelle technique électrochimique est moins polluante et favorise le stockage.