L’électrolyse de l’eau en milieu alcalin est actuellement l’une des technologies les moins coûteuses pour l’électrolyse de l’eau. Il s’agit d’une technologie mature pour la production d’hydrogène jusqu’au mégawatt et représente l’une des technologies électrolytiques les plus utilisées au niveau commercial dans le monde entier. Ce système est relativement bon marché avec des séparateurs à membrane à faible coût, des métaux non précieux comme catalyseurs électrolytiques pour les réactions de dégagement d’H2 et d’O2 et des plaques bipolaires en acier. Cependant, un inconvénient important est l’utilisation dans ces systèmes d’un électrolyte liquide alcalin corrosif concentré à 6-10 M KOH. Cela rend la gestion et la recirculation des électrolytes difficiles. Les principaux problèmes des électrolyseurs alcalins sont essentiellement la faible plage de charge partielle, une densité de courant limitée et une faible pression de fonctionnement. La technologie d’électrolyse de l’eau à membranes échangeuses protoniques (EMEP) en milieu acide permet de résoudre la plupart de ces problèmes mais les éléments constitutifs de la cellule restent encore trop coûteux pour permettre son déploiement industriel. Depuis une dizaine d’années, la technologie d’électrolyse de l’eau à membranes échangeuses anioniques (EMEA) a émergée comme une alternative à l’électrolyse classique et EMEP, combinant ces deux techniques et ne nécessitant pas de solutions de KOH concentrées ni l’utilisation de métaux précieux. Des améliorations sont encore nécessaires sur les composantes internes de la cellule pour permettre à cette technique de rivaliser avec le procédé classique et pour son industrialisation à grande échelle.

OBJECTIFS DU STAGE

Le stage portera sur le montage d’une cellule d’électrolyse de l’eau à membrane échangeuse anionique avec des éléments de référence commercialement disponibles, la mise en fonctionnement de la cellule et son évaluation ainsi que sur le développement de méthodes de caractérisations électrochimiques de ses performances.