Pourquoi les nanoparticules d’or pourraient enfin rendre les piles à combustible à hydrogène abordables

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La promesse de l’hydrogène est propre. C’est renouvelable. Il fonctionne avec une énergie plus propre qu’un réservoir d’essence. Mais il existe un problème énorme et flagrant qui fait obstacle à une adoption généralisée. Coût. Tant que le prix ne baissera pas, les piles à combustible ne constitueront pas une part majeure du mix énergétique. Période.

Entrez dans la pile à combustible à membrane échangeuse de polymère, ou PEMFC. C’est la technologie que tout le monde espère équiper la prochaine génération de véhicules zéro émission. La chimie fonctionne. L’efficacité est là. Mais le projet de loi pour en construire un est brutal.

La liste des matériaux est chère. Membranes échangeuses de protons. Couches de diffusion de gaz. Plaques bipolaires. Et le plus important : les catalyseurs en métaux précieux. Ces composants représentent environ 70 pour cent du coût total. Lorsque vous calculez les chiffres d’un système PEMFC à grand volume, la moyenne s’élève à 73 $ le kilowatt. Comparez cela à la moyenne de 35 $ le kilowatt pour un véhicule à essence standard. La pile à combustible coûte plus du double du prix. Ce n’est tout simplement pas compétitif. Pas encore.

Les chercheurs cherchent donc un moyen de réduire considérablement les coûts des matériaux. Ils ont besoin d’un catalyseur en métaux précieux moins coûteux. À l’heure actuelle, le platine est roi. Et c’est l’un des matériaux les plus chers au monde. Il est logique de chercher ailleurs.

C’est ici que ça devient bizarre. Or. Oui, ce métal jaune. L’or est généralement inerte. Il ne réagit pas. Il est utilisé dans les bijoux, pas dans les moteurs. Mais les chercheurs ont découvert une faille. Lorsque l’or est réduit en particules d’une taille d’un nanomètre seulement, sa chimie change. Il devient un catalyseur aussi efficace que le platine.

Si les fabricants pouvaient échanger le platine contre des nanoparticules d’or, le coût du processus de fabrication PEMFC pourrait baisser considérablement. Le calcul est délicat. Les prix de l’or grimpent. Même si l’or s’avère moins cher que le platine, le prix final pourrait ne pas battre celui du moteur à combustion interne. Mais c’est un point de départ. Une chance de se rapprocher de la parité.