EmpaNews numéro 26

Focus: L’hydrogène, support énergétiquedu futur

22 juil. 2009 | BEATRICE HUBER

Nous menons une vie bien confortable: on trouve toujours de l’essence à la station-service, des repas chauds à la cantine et de l’électricité à chaque prise. L’énergie est tout simplement là. Toujours et (presque) partout. Il est certes énervant de constater que mois après mois le plein d’essence devient plus cher. Mais jusqu’ici cela n’était franchement pas un grand problème.

Et maintenant, la crise. Plus d’un commencent peut-être à comprendre que cela ne va pas continuer éternellement comme ça. Une évidence qui date déjà de la première crise pétrolière dans les années soixante-dix, mais bien oubliée depuis. Pourtant toutes les données disponibles montrent qu’il est grand temps d’entamer aujourd’hui plutôt que demain le passage à l’ère post-fossile.

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L’Empa travaille depuis longtemps déjà sur les technologies nécessaires, par exemple sur le support énergétique prometteur qu’est l’hydrogène (voir Focus). Mais pour cela il ne suffit pas de surmonter des obstacles technologiques, il faut encore aussi amorcer un changement des mentalités au sein de la société. Et c’est là le but du «World Resources Forum» qui aura lieu au mois de septembre à Davos.

La nanotechnologie est le second thème central de ce numéro. Sa parution concorde avec la Nanoconvention qui se tiendra au début du mois de juillet à Zurich où – nous l’espérons – se déroulera à nouveau un débat animé et controverse sur les effets de cette «technologie clé du 21 siècle» sur l’économie, la société, l’environnement et la santé.

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Recherche et développement

  • Une centrale énergétique ailée
    Les éléments Tensairity formés de membranes, de tiges et de câbles ont déjà fait leurs preuves dans la construction comme structures porteuses extrêmement légères et pourtant stables. Mais cette technologie se prête-elle aussi à des utilisations en aéronautique, par exemple pour la structure porteuse de ces cerfs-volants? Des chercheurs de l’Empa explorent actuellement cette possibilité – et font s’élever dans les airs leurs premiers objets de démonstration.
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  • Le cristal impossible
    Des molécules qui possèdent une symétrie pentagonale s’ordonnent sous forme de cristaux bidimensionnels – bien que cela soit théoriquement impossible. Les chercheurs de l’Empa et de l’Université de Zurich ont récemment trouvé une explication à cela en suivant à l’aide du microscope à effet tunnel les processus complexes de cette cristallisation.
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  • Les renverseurs de molécules
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Focus: l'hydrogène, support énergétique du futur

  • «Nous pouvons résoudre le problème de l’énergie»
    Les réserves des supports énergétiques fossiles s’amenuisent alors que la soif d’énergie des pays émergents grandit et que les pays industrialisés consomment année après année toujours davantage d’énergie. Et cela alors qu’il faut réduire les émissions de CO2 pour au moins ralentir le réchauffement climatique. Partout dans le monde on crée des parcs éoliens, des installations solaires et des centrales énergétiques à biomasse; on assiste même à une renaissance de l’énergie nucléaire. Mais tout cela ne constitue pas encore une réponse claire sur la façon de résoudre le problème énergétique.
    Le laboratoire «Hydrogène et énergie» de l’Empa effectue des travaux de recherche sur des solutions au problème de l’énergie. Les EmpaNews ont demandé à Andreas Züttel, qui dirige le programme de recherche «Matériaux pour les techniques énergétiques » de l’Empa, pourquoi il est persuadé que l’hydrogène est la solution pour remplacer les supports énergétiques fossiles et quand nous pourrons enfin rouler avec des voitures à hydrogène.
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  • L’Empa, bientôt avec son propre cycle de l’hydrogène?
    L’hydrogène pourrait devenir le support énergétique qui nous libérera de la dépendance du pétrole et du charbon. Mais au contraire des combustibles et des carburants fossiles, l’hydrogène demande tout d’abord à être produit – en recourant à de l’énergie renouvelable. L’Empa désire donner le bon exemple: bientôt déjà elle pourrait montrer comment fonctionne en pratique un cycle de l’hydrogène.
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  • La cuisine à l’hydrogène
    Pour la cuisine, nous utilisons normalement une cuisinière à gaz ou électrique. Dans le projet «SELF», ce n’est pas le cas. SELF est une micro-maison qui produit elle-même (en anglais self) l’énergie qu’elle consomme. Les scientifiques de l’Empa ont développé un nouveau type de réchaud pour la production de chaleur. Cette nouvelle génération de cuisinières fonctionne à l’hydrogène.
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  • C’est propre et ça nettoie
    Depuis la mi-mai, Bâle possède une attraction supplémentaire: ses rues et ses places sont nettoyées par le «Bucher CityCat H2», le premier véhicule communal au monde propulsé par une pile à combustible qui va être testé sous toutes ses coutures durant 18 mois. Cette balayeuse baptisée hy.muve a été développée par des chercheurs de l’Empa et de l’Institut Paul Scherrer (PSI) en collaboration avec plusieurs partenaires industriels.
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  • Stockage complexe des gaz
    Nombreux sont ceux qui considèrent l’hydrogène comme le support énergétique de l’avenir. Toutefois son stockage demeure toujours un casse-tête. Les hydrures métalliques – des métaux qui, à la manière d’une éponge, se gorgent d’hydrogène – sont une alternative à l’hydrogène sous pression ou liquéfié. Des chercheurs de l’Empa ont réussi une percée dans la production de nouveaux hydrures à haute capacité de stockage.
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  • Naturellement artificiel
    L’année dernière, la Suisse a consommé 14 milliards de litres de pétrole, avec une tendance à la hausse. La nécessité de faire appel aux sources d’énergie renouvelables se fait de plus en plus pressante et anime la recherche et la science à développer des idées nouvelles. Par exemple dans un projet de programme de recherche national en préparation dans lequel l’Empa propose de produire du pétrole artificiel.
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Transfert de savoir et de technologie

  • Tendu comme un arc
    Le «pont arc» qu’empruntent les visiteurs de l’Empa pour se rendre dans son bâtiment administratif à Dübendorf fait partie des 40 constructions en bois primées du «Prix Lignum 2009».
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  • Tuning high-tech pour le microscope à force atomique
    Une technologie innovatrice, un bon réseau et un habile recrutement de personnel, tels sont les ingrédients du succès d’un transfert de technologie. Ceci s’applique aussi à l’instrument, développé par l’Empa et perfectionné par la firme NanoScan, qui «palpe» avec la plus haute précision les propriétés physiques des matériaux. Récemment le premier de ces instruments high-tech a été vendu à une université espagnole.
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  • Nano? Oui, mais alors sûr.
    Après 20 ans de travaux de recherche et de développement, de nombreux nanoproduits ont fait leur entrée dans notre vie quotidienne. Toutefois leurs effets sur l’environnement et la santé sur la totalité de leur cycle de vie – de leur fabrication en passant par leur utilisation et jusqu’à leur élimination – ne sont toujours pas encore suffisamment éclaircis. Le projet européen «NanoImpactNet» met à la disposition des scientifiques et des preneurs de décisions une plateforme sur laquelle ils peuvent échanger leur savoir.
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