Les qualités de vecteur énergétique de l’hydrogène sont vantées depuis des années et cette technologie est souvent présentée comme le chaînon manquant dans la nouvelle chaîne de valeurs d’un transport décarboné. Cela dit, il faut rappeler que l’hydrogène ne constitue une alternative valable à la voiture électrique à batterie que si certaines conditions sont réunies (et même si certains estiment que cette solution est inapplicable aux transports routiers). Il faut notamment que l’électricité utilisée soit verte et pour cela, que seule une eau parfaitement purifiée soit utilisée comme matière première.
Sans besoin de purification complexe
Seulement voilà : remplir ces deux conditions rend la production d’hydrogène très coûteuse. Mais il y a peut-être une lueur d’espoir, car des chercheurs chinois viennent, semble-t-il, de franchir une nouvelle étape dans les contraintes qui entourent le traitement de l’eau. Publiée dans la revue Nature Science, leur solution pourrait rendre la production d’hydrogène beaucoup plus réaliste et, surtout, plus abordable.

À l’université de Tianjin – en collaboration avec d’autres instituts chinois –, des scientifiques ont réussi à faire fonctionner des électrolyseurs PEM – la technique la plus efficace pour produire de l’hydrogène – avec de l’eau... du robinet ! Or, on l’a dit, jusqu’à présent, ce processus nécessitait une eau ultra-purifiée, ce qui compliquait le déploiement d’une production à grande échelle.
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L’étude décrit comment les chercheurs ont pu contourner en grande partie cette délicate étape de purification, le tout grâce à une pirouette relativement simple : au lieu d’investir dans un processus coûteux de prépurification, ils ont ajouté de l’oxyde de molybdène à la cathode de l’électrolyseur, cet appareil qui décompose l’eau en hydrogène et en oxygène. Ce procédé crée un micro-environnement acide qui empêche les impuretés de détériorer la membrane. Résultat : la production d’hydrogène est stable, même avec de l’eau du robinet contenant du calcium, du magnésium et d’autres ions qui étaient jusqu’ici nuisibles.
Les résultats des tests sont probants : l’équipe a fait fonctionner l’électrolyseur à la cathode modifiée pendant plus de 3.000 heures avec cette eau du robinet, sans chute des performances ni détérioration de la membrane. Selon les chercheurs, cette approche pourrait prolonger la durée de vie des équipements, simplifier la maintenance et surtout réduire considérablement les coûts de production de l’hydrogène vert.
Aussi en Belgique
Cette avancée ne sort toutefois pas de nulle part : des chercheurs du monde entier travaillent d’arrache-pied à simplifier la production d’hydrogène. Solhyd, une spin-off de la KU Leuven, développe par exemple des panneaux capables de convertir directement la lumière solaire en hydrogène. La technologie repose sur un panneau solaire spécial qui capte la vapeur d’eau de l’air ambiant et la décompose sous l’effet du soleil, sans nécessité de recourt à réseau électrique ou à un électrolyseur.

De son côté, un chercheur espagnol (José Antonio González Ibáñez) a mis au point un prototype de mini centrale capable de produire de l’hydrogène à petite échelle, sans nécessiter une électrolyse coûteuse et en utilisant simplement de l’eau du robinet, du ferrosilicium et de l’hydroxyde de sodium. Mais ces systèmes sont plutôt destinés à des usages résidentiels et en sont encore au stade expérimental.
Il n’en reste pas moins que ces méthodes de production alternatives semblent aujourd’hui indispensables pour donner une vraie chance à l’hydrogène dans le secteur de la mobilité. Car en réalité, 95% de l’hydrogène produit aujourd’hui dans le monde est fabriqué à partir de gaz naturel. Ce procédé est tout sauf propre et génère évidemment d’énormes quantités de CO₂. Si la contrainte de l’utilisation d’une eau ultra-purifiée tombe, c’est un des freins majeurs de la production qui sera levé. Précisons que certains explorent aussi aujourd’hui la piste de l’« hydrogène blanc », naturellement présent dans l’environnement, comme on a pu le voir avec l’identification récente de gisements en France.
La prudence reste de mise
Malgré ces résultats prometteurs en laboratoire, les experts restent toutefois prudents. Car si le principe de l’électrolyse n’est pas neuf, sa mise en œuvre concrète reste encore complexe. L’équipe chinoise insiste sur un point : une validation industrielle est indispensable. Et il faudra encore voir si cette technique peut fonctionner de manière stable en conditions réelles, c’est-à-dire avec une qualité d’eau variable et une alimentation en énergies renouvelables (solaire ou éolienne) intermittentes. Si oui, l’avancée peut être plus proche qu’on ne le croit et les constructeurs comme Hyundai, Toyota, BMW et Honda – qui proposent encore aujourd’hui des voitures à hydrogène – pourraient alors nourrir de nouveaux espoirs.
Mais pour l’instant, le marché des voitures à pile à combustible reste marginal : seulement 12.866 unités ont été vendues en 2024, soit une baisse de 20% par rapport à l’année précédente. L’hydrogène fait son chemin. Mais quant à savoir s’il sera long ou court...
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