« On fabrique de l’hydrogène avec des eaux usées » : une technologie verte transforme un déchet en carburant propre et rentable

La production d’hydrogène vert est souvent associée à l’utilisation d’eau purifiée, un facteur limitant dans les régions où l’eau est une ressource précieuse. Cependant, une équipe innovante de chercheurs a mis au point une technologie révolutionnaire qui utilise les eaux usées comme source pour produire de l’hydrogène vert, contournant ainsi le besoin en eau purifiée. Cette approche promet non seulement de rendre la production d’hydrogène plus durable, mais aussi de réduire la pollution engendrée par les eaux usées non traitées, qui représentent plus de 80 % des rejets mondiaux.

Transformation des déchets métalliques en ressources

Les chercheurs de l’université RMIT, en collaboration avec d’autres institutions, ont découvert que les métaux présents dans les eaux usées, tels que le platine, le chrome et le nickel, peuvent être utilisés pour améliorer la production d’hydrogène. Plutôt que d’éliminer ces métaux, leur système les capture et les utilise comme catalyseurs. Cette méthode innovante transforme un problème environnemental en une solution énergétique durable.

Le processus repose sur des électrodes spéciales munies d’une surface en carbone absorbant qui extrait les métaux des eaux usées. Ces métaux forment ensuite des catalyseurs stables qui facilitent la conduction électrique et accélèrent le processus de division de l’eau. En interagissant avec d’autres éléments présents dans les eaux usées, ces métaux boostent les réactions électrochimiques nécessaires à la production d’hydrogène et d’oxygène. De plus, le carbone utilisé pour ces électrodes provient de déchets agricoles, ajoutant une dimension supplémentaire de durabilité.

« Un film en bois qui sauve les batteries » : cette innovation augmente la sécurité et prolonge la durée de vie des batteries électriques de 60 %

Carburant vert, eau plus propre

Lors des tests en laboratoire, les chercheurs ont inséré deux électrodes dans un conteneur d’eaux usées partiellement traitées et appliqué de l’énergie renouvelable. Au niveau de la cathode, les molécules d’eau ont gagné des électrons et libéré du gaz hydrogène, tandis que, à l’anode, elles ont perdu des électrons et produit de l’oxygène. L’oxygène produit peut être réintégré dans les stations de traitement des eaux usées pour améliorer leur efficacité.

Le système a fonctionné en continu pendant 18 jours avec un déclin minimal des performances, utilisant des eaux usées prétraitées pour enlever les solides, la matière organique et les nutriments, ce qui le rend applicable à des situations réelles. Cette innovation s’inscrit dans une plateforme plus large visant à utiliser des sources d’eau difficiles comme les eaux usées et l’eau de mer pour la production d’hydrogène propre.

Naissance d’un mastodonte du solaire : ces premiers modèles français pourraient transformer le paysage énergétique national

Une solution aux défis énergétiques et hydriques

Selon le professeur Nicky Eshtiaghi de l’école d’ingénierie de RMIT, ce projet répond simultanément à la réduction de la pollution et à la pénurie d’eau. En utilisant les eaux usées, le processus contribue à réduire la pollution et à valoriser des matériaux considérés comme des déchets. L’équipe de recherche cherche maintenant des partenaires industriels et gouvernementaux pour passer à l’échelle supérieure. Le Dr Muhammad Haris, co-chercheur, souligne que davantage de recherches sont nécessaires pour tester la méthode avec différents types d’eaux usées.

Le tableau ci-dessous résume les principaux avantages et innovations de cette technologie :

Vers une adoption mondiale

La recherche sur cette technologie de production d’hydrogène vert a été publiée dans ACS Electrochemistry, et suscite déjà l’intérêt pour ses implications potentielles à l’échelle mondiale. L’impact de cette innovation pourrait être significatif, en particulier dans les régions où l’eau douce est rare et où les infrastructures de traitement des eaux usées sont sous-développées. La capacité à exploiter les eaux usées pour produire de l’hydrogène vert pourrait transformer le paysage énergétique et environnemental mondial.

Alors que les chercheurs continuent à explorer cette technologie, une question demeure : à quelle vitesse cette innovation pourra-t-elle être adoptée à grande échelle pour répondre aux besoins urgents de durabilité énergétique et de gestion de l’eau ?