L'Université de Birmingham au Royaume-Uni a récemment publié les résultats d'une recherche sur la production d'hydrogène à basse température. L'équipe dirigée par le professeur Ding Yulong de l'École de génie chimique a développé un catalyseur pérovskite capable d'abaisser la température de fonctionnement de la dissociation thermochimique de l'eau d'environ 500 degrés Celsius. Cette recherche a été publiée dans la « Revue internationale de l'hydrogène ».
Actuellement, le principal procédé de production d'hydrogène par dissociation thermochimique de l'eau nécessite que le catalyseur réalise la réaction de dissociation de l'eau entre 700 et 1000 degrés Celsius, et sa régénération dans une plage de températures élevées de 1300 à 1500 degrés Celsius. L'équipe de Birmingham utilise un matériau pérovskite BNCF composé de baryum, de niobium, de calcium et de fer comme catalyseur, ce qui permet d'abaisser la température de production d'hydrogène à une plage de 150 à 500 degrés Celsius, et la température de régénération à une plage de 700 à 1000 degrés Celsius.
Le professeur Ding Yulong a souligné : « La température globale plus basse de ce procédé permet de produire de l'hydrogène à proximité des centrales d'énergie renouvelable. Les secteurs industriels de base comme l'acier, le ciment, le verre et la chimie disposent de grandes quantités de chaleur résiduelle qui peuvent servir de source de chaleur pour cette production d'hydrogène à basse température. Si l'hydrogène est utilisé localement, cela permet de surmonter les obstacles liés au stockage et au transport, et ainsi de généraliser l'utilisation de l'hydrogène comme carburant sans nécessiter d'infrastructures coûteuses. »
Une analyse préliminaire de la compétitivité des coûts montre que la production d'hydrogène par dissociation de l'eau utilisant ce catalyseur pérovskite est moins coûteuse que l'hydrogène vert obtenu par électrolyse de l'eau, et également plus avantageuse que l'hydrogène bleu produit à partir de méthane avec des technologies de captage et de stockage du carbone. Dans les régions où le prix de l'électricité renouvelable est relativement bas, comme en Australie, cet avantage en termes de coût est encore plus marqué.
En ce qui concerne les performances du catalyseur, l'équipe de recherche a testé une formulation spécifique appelée BNCF100, confirmant que ce catalyseur peut maintenir une capacité stable de production d'hydrogène pendant dix cycles de fonctionnement. L'analyse par diffraction des rayons X a montré que sa structure n'a pratiquement pas changé au cours du processus. Le matériau pérovskite BNCF ne contenant pas de composants toxiques, ses matières premières étant largement disponibles et ne nécessitant pas de synthèse complexe, il présente de bonnes perspectives pour une application à grande échelle.
Cette recherche a été menée en collaboration par l'Université de Birmingham et l'Université des sciences et technologies de Pékin. L'entreprise de l'Université de Birmingham a déposé une demande de brevet pour l'utilisation du catalyseur BNCF dans la dissociation de l'eau à basse température et recherche actuellement des partenaires de développement au Royaume-Uni et en Europe pour faire progresser cette voie technologique vers l'industrialisation.
Détails de la publication : Performance exceptionnelle de dissociation thermochimique de l'eau à température moyenne dans les pérovskites Ba2Ca0.66Nb1.34 -xFexO6 - δ, « Revue internationale de l'hydrogène » (2026). Informations sur la revue : « Revue internationale de l'hydrogène »