Transformer nos plastiques en hydrogène vert : l’incroyable découverte de chercheurs de Cambridge

L’hydrogène fait partie des principales solutions envisagées pour décarboner le système énergétique. Il peut être utilisé à de multiples fins, notamment pour le stockage de l’énergie ou comme carburant en substitution des énergies fossiles. Mais pour jouer pleinement ce rôle dans la transition énergétique, encore faut-il qu’il soit « vert », c’est-à-dire produit sans, ou avec très peu, d’émissions de CO₂.

Pour cela, la méthode la plus répandue aujourd’hui est l’électrolyse de l’eau. Elle consiste à « séparer » les molécules d’eau à l’aide d’un électrolyseur afin d’en extraire de l’hydrogène. Le courant électrique utilisé dans ce processus doit lui-même provenir de sources décarbonées pour garantir un hydrogène véritablement propre.

De leur côté, des chercheurs de l’Université de Cambridge explorent une méthode bien différente : la photoréformation. Dans ce procédé, la matière première n’est plus l’eau, mais des déchets plastiques, associés à de l’acide issu de batteries de voitures usagées. Le tout traité grâce à la lumière du Soleil. La technique repose sur un dispositif mis au point par l’équipe : un réacteur solaire de photoréformation.

Un procédé solaire pour transformer plastiques et acides usagés en hydrogène

Pour extraire l’hydrogène des déchets plastiques, le processus débute par une fragmentation de ces derniers grâce à l’acide récupéré des batteries usagées. Cette étape vise à décomposer les polymères en des molécules plus simples.

Une fois cette transformation amorcée, l’élément clé du réacteur entre en jeu : un photocatalyseur. Activé par la lumière solaire, celui-ci déclenche les réactions chimiques nécessaires à la production d’hydrogène. Le procédé permet ainsi d’obtenir de l’hydrogène, mais aussi d’autres molécules d’intérêt industriel (celles utilisées pour faire du vinaigre notamment).

L’un des plus grands atouts de ce système réside dans sa résistance à des environnements très corrosifs. « Nous pensions auparavant que l’acide était totalement proscrit dans ces systèmes solaires, car il dissolvait tout. Mais notre catalyseur, lui, ne le faisait pas », explique l’un des chercheurs impliqués dans un communiqué. De plus, le réacteur fonctionne même avec des déchets difficiles à recycler, comme le nylon et le polyuréthane.

Des perspectives commerciales, mais des défis à relever

Les chercheurs indiquent vouloir commercialiser le procédé, avec le soutien de Cambridge Enterprise (la branche innovation de l’université) et de financements dédiés à l’innovation. Ils reconnaissent toutefois que le déploiement à grande échelle n’est pas encore acquis. Le principal obstacle relève de l’ingénierie : il faut concevoir des systèmes capables de fonctionner en continu, de résister durablement à un environnement acide très corrosif, et de traiter des flux de déchets réels.

Sur le plan des ressources, le potentiel est important. La production mondiale de plastiques atteint environ 400 millions de tonnes par an, dont seulement 18 % sont recyclés. Par ailleurs, l’acide utilisé dans le procédé n’est pas consommé. Il peut être récupéré et réutilisé, potentiellement de manière répétée. « Si nous parvenons à récupérer l’acide avant qu’il ne soit neutralisé, nous pouvons le réutiliser à l’infini pour décomposer les plastiques », précise l’équipe.