Le 14 mars a été inauguré un laboratoire commun porté par le groupe Michelin, le CNRS, les universités Grenoble Alpes, Savoie Mont-Blanc et Grenoble INP. Durant les quatre prochaines années, les partenaires travailleront sur de nouveaux matériaux pour des électrolyseurs de nouvelle génération en vue de la production d’hydrogène vert.

Produire de l’hydrogène de façon massive et durable. C’est dans cette optique qu’a été créé le laboratoire commun Alcal’Hylab, à l’initiative du Laboratoire d’électrochimie et de physicochimie des matériaux et des interfaces (CNRS/Université Grenoble Alpes/Grenoble INP – UGA/Université Savoie Mont-Blanc) et du groupe industriel Michelin. Officiellement lancé le 14 mars dernier, ce LabCom s’est fixé pour ambition de développer des matériaux optimisés pour la production industrielle d’hydrogène par électrolyse de l’eau. « L’ouverture de ce nouveau laboratoire commun avec le CNRS, l’Université Grenoble Alpes, Grenoble INP –  UGA et l’Université Savoie Mont-Blanc – le troisième spécifiquement consacré à la recherche sur l’hydrogène – va renforcer notre expertise sur les procédés et matériaux qui permettront demain la décarbonation de sa production à grande échelle », précise Christophe Moriceau, directeur de la recherche avancée du groupe Michelin.

Combiner deux méthodes d’électrolyse

Dans le cadre de cette collaboration, les partenaires souhaitent se pencher sur l’électrolyse de l’eau par membranes échangeuses d’anions. Cette technologie est la combinaison de deux méthodes de production d’hydrogène à partir d’eau : l’électrolyse alcaline (AWE) et l’électrolyse par membranes échangeuses de protons (PEMWE). « L’objectif est de parvenir à bénéficier à la fois des avantages de la technologie AWE (utilisation de métaux non nobles abondants sur la croûte terrestre) et PEMWE (emploi d’une membrane polymère permettant d’atteindre des vitesses de production d’hydrogène élevées, de pressuriser les gaz produits, pureté des gaz élevée, couplage de l’électrolyseur avec les énergies renouvelables) », soulignent les partenaires du LabCom Alcal’Hylab. Dans le détail, le laboratoire commun va travailler sur la mise au point de nanocatalyseurs constitués de métaux abondants sur la croûte terrestre (nickel, par exemple), ainsi que sur l’élaboration d’une membrane polymère échangeuse d’anions plus respectueuse de l’environnement.

Michelin et le CNRS, partenaires de longue date

Avec Alcal’Hylab, le groupe Michelin et le CNRS n’en sont pas à leur coup d’essai en ce qui concerne les laboratoires communs, comme le précise Jacques Maddaluno, directeur de CNRS Chimie : « La création d’AlcalHylab, le dixième laboratoire commun de recherche entre Michelin et le CNRS, est une nouvelle illustration de la confiance réciproque entre nos deux institutions. Ces travaux […] vont permettre de renforcer notre partenariat de longue haleine et notre intérêt commun pour la maîtrise des technologies hydrogène. » À noter qu’Alcal’Hylab constitue le troisième laboratoire dédié à la thématique de l’hydrogène vert. Les deux partenaires avaient auparavant monté le LabCom HydrogenLab, focalisé sur le développement de nouveaux matériaux de cœur de pile à combustible et d’électrolyseur de l’eau alcaline. Cette initiative associe au niveau académique l’École nationale supérieure de chimie de Montpellier et l’Université de Montpellier (Institut Charles Gerhardt de Montpellier).
Autre LabCom créé entre Michelin et le CNRS : SpinLab. Adossé à l’Institut de chimie et procédés pour l’énergie, l’environnement et la santé (Université de Strasbourg), il vise à optimiser des matériaux nanofibreux grâce au procédé d’electrospinning. Ce qui permet de développer des membranes non tissées trouvant des applications dans la mobilité (piles à combustible, électrodes de supercondensateurs, etc.).

À l’heure actuelle, la majorité de l’hydrogène produit est « gris », c’est-à-dire issu de matières premières fossiles, comme le charbon, le pétrole ou le gaz. Quant à l’hydrogène vert, il ne représente que 5 % de la production totale, malgré l’existence de procédés d’électrolyse de l’eau s’appuyant sur des énergies renouvelables : solaire, éolien ou encore hydroélectricité. Espérons que les progrès du LabCom Alcal’Hylab puissent aider à démocratiser les procédés verts de production d’hydrogène.