Produire 14 fois plus d’hydrogène grâce aux ondes sonores à haute fréquence
Des scientifiques du RMIT ou Royal Melbourne Institute of Technology ont trouvé un moyen de produire de l’hydrogène écologique avec un plus faible coût et une efficacité améliorée. Les chercheurs ont utilisé des ondes sonores à haute fréquence pour booster la technique d’électrolyse.
Parmi les solutions éventuelles pour remplacer les sources d’énergie fossiles, il y a l’utilisation de l’hydrogène écologique. Ce gaz n’émet aucune molécule de carbone lorsqu’il est utilisé, et il transporte une haute densité d’électrons. Pour produire de l’hydrogène, il faut utiliser la méthode de l’électrolyse qui permet de diviser les molécules d’eau en hydrogène et en oxygène. Pour que le processus soit écologique, l’énergie utilisée doit être renouvelable.
Selon les scientifiques du RMIT, grâce à leur méthode, l’électrolyse a pu générer globalement 14 fois plus d’hydrogène.
La cause du phénomène
Les chercheurs du RMIT ont utilisé une onde sonore de 10 MHz pour booster l’électrolyse. D’après ce qu’on peut lire dans leur article publié dans la revue Advanced Energy Materials, plusieurs raisons expliquent pourquoi ces ondes sonores ont cet effet sur le processus.
Tout d’abord, en faisant vibrer l’eau, les ondes appliquent une « frustration » aux molécules qui sont proches des électrodes, les obligeant à quitter leur réseau tétraédrique habituel. Cela produit des molécules d’eau plus libres qui peuvent entrer en contact avec les sites catalytiques au niveau des électrodes.
A part cela, les vibrations libèrent les bulles de gaz qui s’accumulent sur les électrodes. Cela accélère le processus d’électrolyse parce que les bulles bloquent le contact des électrodes avec l’eau et limite la réaction. Les ondes sonores aident aussi à la production d’ions hydronium qui sont des ions d’eau chargés positivement, et à la création de courants de convection qui favorisent le transfert de masse.
Le déroulement des tests
Au cours de leur étude, les scientifiques ont choisi d’utiliser des électrodes qui sont connus pour produire de mauvais résultats. Bien que l’électrolyse soit généralement effectuée avec des métaux rares et coûteux comme le platine ou l’iridium et des électrolytes très acides ou basiques, l’équipe a choisi de se servir d’électrodes en or bon marché. Ils ont aussi utilisé un électrolyte ayant un pH neutre.
Selon les scientifiques, dès qu’ils ont allumé le générateur d’ondes sonores, la densité du courant et le taux de réaction ont été multipliés par 14.
Les chercheurs tiennent à préciser qu’on n’obtient pas directement 14 fois plus d’hydrogène. En fait, l’eau est divisée en hydrogène et en oxygène plus rapidement et plus facilement, et cela a un effet significatif sur l’efficacité générale de l’électrolyseur.
SOURCE: New Atlas
