L'électrolyse alcaline de l'eau est l'une des voies les plus matures pour produire de l'hydrogène décarboné à partir d'électricité renouvelable. Elle consiste à dissocier l'eau en hydrogène (à la cathode) et en oxygène (à l'anode) au sein d'un électrolyte alcalin concentré (typiquement une solution de potasse, KOH), grâce à des électrodes métalliques (nickel notamment, sous forme de grilles ou de mousses).

Cette technologie, éprouvée à l'échelle industrielle, doit encore relever plusieurs défis pour accompagner le couplage massif avec des sources d'énergie renouvelables intermittentes (solaire, éolien) : tenue des matériaux en milieu alcalin concentré, gestion des arrêts/redémarrages fréquents, et sécurité du système.

Gestion du gas-crossover lors des phases de stand-by

L'un des défis majeurs de l'électrolyse alcaline couplée à des sources d'énergie intermittentes est la gestion du gas-crossover (mélange H₂/O₂) lors des phases de stand-by, lorsque l'alimentation électrique est interrompue ou fluctuante. Materia Nova développe une compétence sur des revêtements de passivation sélective, déposés sur des électrodes en grille métallique, permettant de bloquer localement la réaction électrochimique à un endroit ciblé de l'électrode, sans compromettre la conductivité ni la perméabilité gazeuse globale du système.

Cette approche s'appuie sur nos technologies éprouvées de dépôt (sol-gel, spray pyrolyse, sputtering, PECVD) ainsi que sur nos moyens de caractérisation de tenue chimique et de perméabilité gazeuse.

Catalyseurs pour la réaction de dégagement d'oxygène (OER)

La performance de l'électrolyse alcaline dépend en grande partie de la cinétique de la réaction de dégagement d'oxygène (OER) à l'anode, une étape identifiée comme un verrou clé du secteur. Materia Nova dispose de catalyseurs brevetés, initialement développés dans le cadre de nos travaux sur l'électro-oxydation de contaminants en solution aqueuse, qui démontrent une excellente activité pour cette réaction — ouvrant des perspectives d'application directe à l'amélioration des performances des électrolyseurs alcalins.

Notre savoir-faire en électrodéposition s'étend d'ailleurs à la synthèse d'électro-catalyseurs pour d'autres procédés en milieu aqueux, notamment l'électro-oxydation de contaminants dans les effluents aqueux (couplée à la co-production d'H₂) et l'électro-réduction du CO₂ pour sa valorisation en e-molécules.

Nos moyens associés

  • Dépôt de couches fonctionnelles : sol-gel, spray pyrolyse (AACVD), PVD, PECVD, électrodéposition
  • Caractérisation de la tenue chimique en milieu alcalin concentré
  • Caractérisation de la perméabilité gazeuse

Vous développez des solutions d'électrolyse et souhaitez explorer une collaboration sur la tenue des matériaux ou la gestion du gas-crossover ? Contactez-nous !

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