APRIL 17, 2026
Platinum-free catalyst splits hydrogen from water for energy, running 1,000 hours at industry standards
Le GIST
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Une équipe de chercheurs dirigée par Gang Wu a créé un nouveau catalyseur écoénergétique utilisant deux phosphures pour produire de l'hydrogène à partir de l'eau. L'image de gauche montre l'électrolyseur d'eau à membrane échangeuse d'anions à cathode sèche, et celle de droite montre le réseau dynamique de liaisons hydrogène. Crédit : Gang Wu
L'utilisation d'une source d'énergie renouvelable présente de nombreux avantages, notamment la réduction des émissions nocives et de la dépendance aux combustibles fossiles, tout en améliorant l'efficacité énergétique. Cependant, de nombreuses sources d'énergie renouvelables sont plus coûteuses que les combustibles fossiles en raison des matériaux nécessaires à leur utilisation, tels que les métaux du groupe du platine (MGP), et du coût élevé du stockage. Une équipe de chercheurs dirigée par Gang Wu, professeur de génie énergétique, environnemental et chimique à l'École d'ingénierie McKelvey de l'Université Washington de Saint-Louis, travaille à changer la donne. L'équipe développe un catalyseur hétérostructuré pour un électrolyseur d'eau à membrane échangeuse d'anions (AEMWE) qui sépare l'eau en hydrogène et en oxygène grâce à de l'électricité issue de sources renouvelables. Ce catalyseur, composé de deux phosphures, leur a permis d'extraire efficacement l'hydrogène, une source précieuse et économique de carburant zéro émission. L'étude est publiée dans le Journal of the American Chemical Society.
L'équipe de Wu recherchait des alternatives aux catalyseurs utilisant des métaux coûteux du groupe du platine. Leur idée de départ consistait à utiliser l'énergie solaire, éolienne ou hydraulique pour produire de l'électricité, laquelle permettrait ensuite de séparer l'hydrogène de l'eau.
« La conversion de l'eau en hydrogène est une méthode très intéressante pour stocker l'énergie et l'utiliser dans diverses applications », explique Wu. « L'hydrogène lui-même peut servir de vecteur énergétique et est utile dans différentes industries chimiques et manufacturières.»
En combinant deux phosphures différents, l'équipe a créé un composite qui a considérablement amélioré l'activité catalytique du processus d'extraction.
Lorsque l'équipe a intégré ce catalyseur à base de phosphures combinés à une anode en nickel-fer, leur cathode a surpassé une cathode de pointe fabriquée avec d'autres matériaux, ainsi qu'une cathode de référence à base de métaux du groupe du platine (MGP). De plus, ils ont constaté qu'elle pouvait fonctionner aux normes industrielles actuelles pendant plus de 1 000 heures, ce qui en fait l'une des cathodes sans MGP les plus durables pour les électrolyseurs d'eau à membrane échangeuse d'anions, a déclaré Wu.
« Notre catalyseur a présenté la plus faible résistance sur toute la plage de potentiel étudiée, ce qui suggère la cinétique d'adsorption d'hydrogène la plus rapide parmi les catalyseurs étudiés », a déclaré Wu. « Ces performances et cette durabilité inédites font de notre catalyseur l'un des ensembles membrane-électrode les plus prometteurs pour les électrolyseurs d'eau à membrane échangeuse d'anions.»
Bien que les expériences de l'équipe aient été réalisées à l'échelle du laboratoire, ils prévoient d'étudier la faisabilité de l'utilisation de cette cathode à l'échelle industrielle.
Détails de la publication
Jiashun Liang et al., Conception d'une cathode sèche via la régulation du réseau de liaisons hydrogène aux interfaces hétérostructure phosphure/électrolyte pour l'électrolyse alcaline de l'eau, Journal of the American Chemical Society (2026). DOI : 10.1021/jacs.6c02768e.
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RESME
Un catalyseur sans platine, composé de deux phosphures, a permis une extraction efficace de l'hydrogène à partir de l'eau pour produire de l'énergie, avec une durée de vie de 1 000 heures selon les normes industrielles. Ce catalyseur a démontré une efficacité remarquable pour l'extraction d'hydrogène dans les électrolyseurs d'eau à membrane échangeuse d'anions, surpassant les performances des catalyseurs de pointe et des catalyseurs de référence à base de métaux du groupe du platine. Ce catalyseur a maintenu un fonctionnement stable pendant plus de 1 000 heures selon les normes industrielles, témoignant d'une grande durabilité et d'une cinétique d'adsorption d'hydrogène rapide.
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COMMENTAIRES
Bravo pour ce dévelopent technologique ! Mais j 'admets qu il reste encore bea ucoup a faire en catalyse hét"rogène pour sortir de l eùise du systeme platine rhodium ....D'autant que c est devenu un problème et un filon pour les voleurs nocturnes !
...En effet les vols de pots catalytiques connaissent une hausse alarmante en France, avec une augmentation de 2 200 % depuis 2020. Cette pièce essentielle du système d'échappement, qui contient des métaux précieux comme le rhodium, le platine et le palladium, est devenue la cible privilégiée des voleurs.
Un pot catalytique contient généralement entre 2 et 10 grammes de métaux précieux, principalement du palladium, du platine et du rhodium, l'or étant de moins en moins utilisé, avec une concentration inférieure à 1 % de sa masse totale.!!!
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Publication details
Jiashun Liang et al, Designing a Dry Cathode via Hydrogen-Bond Network Regulation at Phosphide Heterostructure/Electrolyte Interfaces for Alkaline Water Electrolysis, Journal of the American Chemical Society (2026). DOI: 10.1021/jacs.6c02768
Journal information: Journal of the American Chemical Society
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