World Platinum Investment Council | En raison de sa polyvalence en tant que carburant, matière première chimique et vecteur énergétique, l'hydrogène est essentiel pour la transition énergétique, en particulier lorsqu'il est produit à partir de sources renouvelables sous forme d'hydrogène vert. Les métaux du groupe du platine (MGP) sont essentiels pour permettre l'utilisation de l'hydrogène (vert) afin d'atteindre les objectifs de décarbonisation.

Les MGP sont utilisés tout au long de la chaîne de valeur de l'hydrogène dans diverses applications. L'accent est souvent mis sur l'utilisation des catalyseurs MGP dans la technologie des membranes échangeuses de protons (PEM) dans les applications en amont (électrolyseurs pour produire de l'hydrogène en séparant l'eau en oxygène et en hydrogène) et en aval (piles à combustible à hydrogène pour produire de l'électricité).

Parmi cette demande, les piles à combustible utilisées à la fois dans la mobilité (transport terrestre, maritime et aérien) et dans les applications stationnaires constituent le segment le plus important de la demande prévue en platine liée à l'hydrogène, qui devrait atteindre plus de 600 koz d'ici 2030.

Cependant, les applications intermédiaires qui nécessitent des MGP jouent également un rôle important dans le développement du marché et la mise en place d'un commerce mondial de l'hydrogène vert. Applications intermédiaires Les utilisations intermédiaires des MGP dans la chaîne de valeur de l'hydrogène comprennent la purification de l'hydrogène provenant des électrolyseurs, le craquage de l'ammoniac et le chargement de l'hydrogène dans un vecteur organique liquide (LOHC) à des fins de transport et de stockage.

Les métaux du groupe platine (PGM) sont de plus en plus utilisés pour créer des carburants électroniques tels que les carburants aériens durables (SAF). Dans le processus d'électrolyse, la séparation des gaz n'est pas nécessairement parfaite. Selon la technologie d'électrolyse utilisée, il existe un certain degré de « glissement » d'un gaz vers l'autre. Par conséquent, une purification est nécessaire, et la séparation électrochimique est l'une des méthodes les plus utilisées pour purifier l'hydrogène.

Ce processus se produit dans un purificateur d'hydrogène au palladium, où la séparation est facilitée par voie électrochimique grâce aux propriétés catalytiques des membranes recouvertes de palladium. À mesure que l'économie de l'hydrogène évoluera, il sera nécessaire de transporter l'hydrogène à l'échelle nationale et mondiale afin de relier les installations de production à la demande finale émergente.

Bien que l'hydrogène ait une masse énergétique (énergie par kilogramme) supérieure à celle des carburants liquides conventionnels tels que l'essence, sa densité énergétique volumétrique est inférieure, ce qui le rend très léger et donc difficile à transporter sur de longues distances. Cependant, l'hydrogène peut être transporté sous forme de produit dérivé, tel que l'ammoniac, ou à l'aide d'un LOHC.

Grâce à des densités énergétiques plus élevées par unité de volume, ces méthodes améliorent l'efficacité du transport. L'hydrogène transporté et stocké chimiquement sous forme d'ammoniac est libéré lors d'une réaction chimique appelée craquage de l'ammoniac. Le craquage de l'ammoniac en hydrogène et en azote nécessite un environnement à haute température et haute pression.

Pour réduire la température et la pression afin d'optimiser les besoins énergétiques, on utilise souvent un catalyseur à base de métaux du groupe platine (PGM), généralement du ruthénium. Les LOHC absorbent et libèrent l'hydrogène par le biais de réactions chimiques. Lorsque l'hydrogène est absorbé dans le vecteur organique liquide, on utilise des catalyseurs d'hydrogénation à base de métaux du groupe platine (PGM), notamment du platine.

Les LOHC peuvent ensuite être stockés et transportés à température et pression ambiantes à l'aide des infrastructures existantes de distribution de carburant. Le platine est également utilisé comme catalyseur dans le processus de déshydrogénation qui libère l'hydrogène du LOHC.

Également appelés carburants synthétiques, les carburants électroniques sont des carburants à faible teneur en carbone ou neutres en carbone, produits en combinant du dioxyde de carbone durable avec de l'hydrogène produit par électrolyse en présence d'un catalyseur PGM. Avec quelques modifications mineures, les carburants électroniques peuvent remplacer directement les carburants fossiles dans les moteurs à combustion interne.