Auteur : news.admin.ch Source : news.admin.ch

Mode rédactionnel : CLARUS_ANALYSIS Recommandation d'indexation : INDEX Langue/Rôle : FULL_ANALYSIS Date de vérification des faits : 19.05.2026

Résumé

Des chercheurs de l'Empa (Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche) développent à Dübendorf des matériaux moins coûteux pour l'électrolyse de l'eau destinée à la production d'hydrogène vert. Le projet est mené conjointement avec les instituts français Institut de la Corrosion (Brest) et LEMTA (Nancy). Il est financé par le Fonds national suisse (FNS) et l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) française. L'objectif est de remplacer les composants coûteux en titane et en platine dans les électrolyseurs PEMWE par de l'acier revêtu. Le projet court jusqu'à fin 2026 ; la recherche d'un partenaire industriel pour la commercialisation est prévue ensuite.

Personnes

  • Konstantin Egorov (scientifique des matériaux, Empa – Materials for Energy Conversion)
  • Meike Heinz (chercheuse, Empa – Materials for Energy Conversion)

Thèmes

  • Hydrogène vert
  • Électrolyse de l'eau / technologie PEMWE
  • Recherche sur les matériaux et protection contre la corrosion
  • Transition énergétique / décarbonisation
  • Évolutivité industrielle

Clarus Lead

L'hydrogène vert est considéré comme une technologie clé de la transition énergétique – mais se heurte jusqu'à présent au facteur coût : la production par électrolyse est environ deux fois plus chère que la production fossile, qui couvre encore aujourd'hui plus de 90 pour cent de l'offre mondiale d'hydrogène. L'approche de l'Empa s'attaque précisément à ce goulot d'étranglement au niveau des matériaux – avec une méthode (dépôt physique en phase vapeur) déjà établie dans l'industrie. Pour les décideurs en matière de politique énergétique et industrielle, le projet signale qu'une réduction des coûts commercialisable pour les électrolyseurs PEMWE pourrait être plus proche que prévu.

Résumé détaillé

Le problème central de la technologie PEMWE réside dans le milieu hautement corrosif à l'intérieur de la chambre d'électrolyse. Egorov le décrit de manière imagée : l'acier s'y dissoudrait «comme du sucre dans une tasse de thé». Même les composants sans contact direct avec le milieu acide se corrodent – et de minuscules traces de métal dans l'eau de process ultrapure suffisent à réduire considérablement les performances et la durée de vie de l'appareil.

La solution jusqu'à présent consistait à utiliser du titane comme matériau support, complété par un revêtement de platine pour la protection contre l'oxydation – tous deux coûteux et exigeants sur le plan du traitement. Les chercheurs de l'Empa remplacent cette approche par de l'acier avec un revêtement d'oxyde de titane : plus précisément du rutile hautement cristallin et pauvre en oxygène. Ce matériau réunit deux propriétés déterminantes : les lacunes en oxygène dans le réseau cristallin assurent la conductivité électrique, tandis que la haute cristallinité garantit la résistance à la corrosion.

Le revêtement est appliqué par dépôt physique en phase vapeur (PVD) – un procédé déjà répandu dans l'industrie, ce qui facilite la mise à l'échelle ultérieure. Le premier composant ciblé, la plaque bipolaire, a déjà passé avec succès des tests de corrosion en conditions de laboratoire et dans un électrolyseur en fonctionnement. Le prochain défi est le revêtement de la couche de transport poreuse : ses pores doivent être revêtus uniformément sans se boucher – une étape techniquement exigeante qu'Egorov estime réalisable.

Points clés

  • L'hydrogène vert produit par électrolyse coûte aujourd'hui environ deux fois plus que l'hydrogène d'origine fossile – principale raison de sa faible part de marché.
  • L'acier revêtu d'oxyde de titane peut remplacer les coûteux composants titane-platine dans les électrolyseurs PEMWE tout en conservant la résistance à la corrosion.
  • La méthode PVD utilisée est établie industriellement et permet une mise à l'échelle directe de l'approche.
  • La plaque bipolaire a passé les tests pratiques ; la couche de transport poreuse constitue la prochaine étape de recherche.
  • Après la clôture du projet en 2026, un partenaire industriel devra faire avancer la commercialisation.

Questions critiques

  1. (Qualité des preuves/données) Les tests de corrosion de la plaque bipolaire sont décrits comme réussis – dans quelles conditions précises (température, durée de fonctionnement, intensité du courant) ont-ils été réalisés, et dans quelle mesure sont-ils représentatifs des conditions industrielles réelles ?
  2. (Qualité des preuves/données) Quelles économies de coûts concrètes (en CHF/kg d'hydrogène ou €/kW de puissance d'électrolyseur) peuvent être quantifiées à partir du changement de matériau – et sur quelles hypothèses ces estimations reposent-elles ?
  3. (Conflits d'intérêts/indépendance) Le projet bénéficie d'un financement public du FNS et de l'ANR. Dans quelle mesure les attentes des institutions de financement influencent-elles la sélection et la présentation des résultats de recherche ?
  4. (Causalité/alternatives) Outre le PEMWE, il existe d'autres technologies d'électrolyse (électrolyse alcaline, électrolyse à haute température). Pourquoi le projet se concentre-t-il exclusivement sur le PEMWE, et quelles comparaisons de coûts ont été effectuées avec d'autres voies technologiques ?
  5. (Causalité/alternatives) Les coûts des matériaux sont un facteur de coût – mais quelle est leur part dans le prix total de l'hydrogène vert par rapport aux coûts de l'électricité et aux coûts en capital de l'installation ?
  6. (Faisabilité/risques) Le revêtement des couches de transport poreuses est qualifié de «difficile». Quels scénarios de repli existent si ce composant ne satisfait pas aux exigences ?
  7. (Faisabilité/risques) Les procédés PVD sont établis industriellement, mais peuvent s'avérer chronophages et coûteux pour des composants d'électrolyseurs de grande surface. Les coûts de mise à l'échelle de la méthode de revêtement ont-ils déjà été estimés ?

Bibliographie

Source primaire : Empa / news.admin.ch – Hydrogène vert : des matériaux moins coûteux pour l'électrolyse – https://www.news.admin.ch/de/newnsb/hhxKkmaMVb5uCFpydfgjK

Sources complémentaires :

  1. Communiqué de presse de l'Empa sur le projet PROTIS : https://www.empa.ch/web/s604/protis-green-hydrogen
  2. Laboratoire Empa Materials for Energy Conversion : https://www.empa.ch/web/s501

Statut de vérification : ✓ 19.05.2026

Ce texte a été rédigé avec l'assistance d'un modèle d'IA. Responsabilité éditoriale : clarus.news | Vérification des faits : 19.05.2026