La production d'hydrogène à partir de méthane n'a actuellement rien de propre ni de renouvelable. Et l'électrolyse, qui décompose l'eau en hydrogène et en oxygène à l'aide d'électricité, reste trop coûteuse. C'est pourquoi le Commissariat à l'énergie atomique ( CEA) se penche sur l'électrolyse à haute température. « En partant de vapeur d'eau à 800 °C, nous gagnons en rendement », explique Julie Mougin, ingénieur de recherche au CEA de Grenoble.
Comme pour l'électrolyse classique, la réaction a lieu dans une cellule électrochimique comportant des électrodes séparées par une membrane ou un électrolyte. Mais les matériaux sont différents : le coeur de la cellule est entièrement en céramique, et les matériaux destinés à conduire les fluides et l'électricité sont également résistants à la température.
Un démonstrateur de laboratoire constitué d'un empilement de cinq cellules d'électrolyse a fonctionné pendant trois mille heures. « Nous avons observé une dégradation de 8 % pour chaque millier d'heures de fonctionnement, ce qui reste trop élevé, indique la chercheuse. En améliorant le revêtement protecteur sur les parties métalliques, nous avons divisé par quatre le taux de dégradation. Nous avons atteint nos objectifs en performance et en durabilité, il nous reste le défi du coût. » L'hydrogène revient à 3,60 euros du kilogramme, en utilisant de la vapeur fournie gratuitement, contre 3 euros pour l'électrolyse à basse température. « En améliorant les revêtements, nous pourrons utiliser des matériaux moins chers, envisage Julie Mougin. Nous fabriquerons alors un démonstrateur avec des partenaires universitaires et industriels. »