Des scientifiques australiens mélangent le gallium avec la lumière du soleil et transforment l'eau de mer en carburant du futur

L'Australie vient de montrer qu'il est possible d'obtenir de l'hydrogène propre à partir de l'eau de mer en utilisant uniquement de la lumière et un métal liquide appelé gallium. Les travaux, dirigés par l’Université de Sydney et publiés dans Nature Communications, suggèrent une autre manière possible de produire de l’hydrogène vert sans avoir besoin d’eau purifiée ni de consommation électrique importante.

Qu’est-ce que cela signifie pour la transition énergétique et, in fine, pour des choses aussi quotidiennes que la facture d’électricité ? L’hydrogène vert est considéré depuis des années comme un complément à l’électricité renouvelable, notamment pour l’industrie, les transports lourds et le stockage à grande échelle. Le problème est que de nombreuses méthodes actuelles sont coûteuses, complexes et nécessitent de l’eau dessalée ou très pure.

C'est là que le gallium entre en jeu. Ce métal a un point de fusion très bas, il passe donc à l’état liquide avec peu de chaleur. Dans cette expérience, les scientifiques dispersent de minuscules gouttelettes de gallium dans de l’eau douce ou salée et les illuminent. La lumière chauffe le métal et décompose sa fine couche d'oxyde, de sorte que la surface du gallium réagit avec l'eau, libérant de l'hydrogène et se transformant en oxyhydroxyde de gallium.

L’équipe elle-même le décrit comme une sorte de récolte de molécules d’hydrogène. Selon Luis Campos, auteur principal, « nous disposons désormais d'un moyen d'extraire de l'hydrogène durable en utilisant l'eau de mer, facilement accessible, et en s'appuyant uniquement sur la lumière pour produire de l'hydrogène vert ».

Un détail important pour la sécurité est que, selon les mesures en laboratoire, la réaction génère uniquement de l'hydrogène, sans bulles d'oxygène qui pourraient former des mélanges explosifs. De plus, il fonctionne en eau salée réelle, prélevée sur la côte, avec des performances très proches du maximum théorique, ce qui évite de devoir dessaler l'eau au préalable.

La clé écologique est que le processus est circulaire. Une fois l’oxyhydroxyde formé, il peut être réduit en gallium grâce à une étape électrochimique avec une consommation d’énergie modérée. Le métal retourne au réacteur et est réutilisé dans de nouveaux cycles, avec de très faibles pertes détectées dans l'eau. Le bilan complet du cycle atteint une efficacité globale de 12,9%, un chiffre que l'équipe elle-même considère compétitif pour une première preuve de concept.

Le professeur Kourosh Kalantar-Zadeh souligne qu'il s'agit d'un « exemple frappant de la façon dont la chimie naturelle des métaux liquides peut créer de l'hydrogène » et rappelle que les premières cellules solaires commerciales ont démarré avec des rendements encore plus faibles. Le groupe travaille actuellement à l’amélioration de l’efficacité et à la conception d’un réacteur de taille intermédiaire pour voir comment la technologie se comporte en dehors du laboratoire.

Cela suffira-t-il à résoudre le défi de l’hydrogène vert ? Non. Il reste à voir si le coût et la disponibilité du gallium, ainsi que l’infrastructure nécessaire, permettront un déploiement massif. Mais les progrès montrent qu’il est possible de créer des itinéraires plus simples et moins dépendants de l’eau douce, ce qui est de plus en plus pertinent dans un contexte de réchauffement de la planète.

L'étude scientifique complète a été publiée dans la revue Communications naturelles.

L'article Des scientifiques australiens mélangent le gallium avec la lumière du soleil et transforment l'eau de mer en carburant du futur a été publié pour la première fois sur ECOticias.com.