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La Green Box : le plein d'énergie à domicile
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Les coûts de l'essence et des factures énergétiques atteignant des sommets, un système qui produit et stocke de l'hydrogène de façon écologique et à un prix abordable, risque de révolutionner le marché énergétique mondial. La société ITM Power, basée à Saffron Walden (Essex), estime qu'une partie de la solution réside dans son électrolyseur de taille domestique qui rappelle un réfrigérateur-congélateur.
Cette station à hydrogène, la Green Box, qui va bientôt entrer en phase d'industrialisation, fonctionne via un électrolyseur utilisant de l'eau et de l'électricité produite en amont grâce à l'énergie solaire ou éolienne. Par ailleurs, un générateur à combustion interne convertit le gaz (ici l'hydrogène) en électricité, alimentant ainsi la maison en énergie. Jim Heathcote, directeur général d'ITM Power, affirme que ce nouveau système résout l'un des problèmes fondamentaux du stockage de l'énergie produite par les récupérateurs et convertisseurs d'énergies renouvelables (panneaux solaires, éoliennes, etc). Ce système permet donc de produire et de stocker un combustible utile. En effet, selon lui, la bataille pour la sécurité énergétique consiste à fabriquer de l'hydrogène à un coût compétitif face aux combustibles concurrents.
La force de la technologie inventée par ITM Power se trouve dans la membrane de polymère de l'électrolyseur. En règle générale, l'électrolyse reste un procédé difficile, en raison de l'environnement chimique agressif qu'il entraîne. D'une façon générale, les électrolyses alcalines utilisent un électrolyte liquide qui peut absorber les gaz produits, rendant le système potentiellement explosif et nécessitant des coûts supplémentaires de dégazéification en usine.
Les électrolyseurs acides utilisent, eux, une membrane de polymère fluorée afin de séparer efficacement l'oxygène de l'hydrogène. Cependant l'utilisation d'un catalyseur de platine rend ce procédé extrêmement coûteux. La production d'une membrane de polymère coûte environ 250 livres/m2 (environ 319 euros/m2).
Celle conçue par ITM Power ne reviendrait qu'à seulement 2,50 livres/m2 (environ 3,19 euros/m2). Afin d'arriver à un tel coût de production, ITM Power a développé une nouvelle classe de polymères, dits réticulés hydrophiles à haute conductivité ionique. Au départ, les réactifs, sous forme liquide, sont versés dans un moule et subissent une réticulation par rayonnement ultraviolet ou gamma. Cette réticulation, permet de lier de façon permanente, par polymérisation, les macromolécules constitutives de la substance initiale.
Les molécules se rassemblent alors en 3D afin d'éviter toute dégradation en bouts de chaînes, ce qui rend inutile l'utilisation de fluor. ITM Power, affirme être capable d'ajouter un composant alcalin avant la phase de polymérisation, ce qui permet d'éviter l'étape de dégazéification nécessaire lors d'électrolyses alcalines traditionnelles. Cela permet également de se débarrasser du platine dans le cas d'une électrolyse acide. En termes de production d'hydrogène la Green Box peut assurer à une voiture une autonomie d'environ 40 km. Les différentes recherches actuellement en cours dans les laboratoires d'ITM Power visent à atteindre 160 km d'autonomie.
David Hart, chercheur à Imperial College London, commentant l'efficacité et les failles d'un tel système, explique que la Green Box est un système tout à fait plausible. Cependant, le fait qu'elle utilise l'électricité pour assurer son fonctionnement risque de contrecarrer l'objectif zéro émission, à moins que les futurs acheteurs n'utilisent qu'une électricité "verte" d'origine éolienne ou solaire. L'autre barrière qui reste à franchir, est selon lui, l'acceptation par le public d'un tel système dans une maison.
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