Chimie/Energie - Un capteur ultra sensible à l'hydrogène

Cent fois moins chers et dix fois plus rapides, c'est ce qu'on attend de ces nano-fils de palladium capables de mesurer l'hydrogène


Quand donc verra-t-on rouler les voitures à pile à combustible ? Un de leurs problèmes, c'est qu'on ne maîtrise toujours pas les risques d'explosivité de l'hydrogène au-delà de 4% dans l'air.

Frédéric Favier, chercheur au Lammi , Laboratoire des agrégats moléculaires et matériaux inorganiques de l'université de Montpellier 2, a fait mouche avec ses « nano-fils » de palladium développés en collaboration avec l'Université de Californie (à Irvine). Ces capteurs sont capables de mesurer des teneurs en hydrogène de 0,5 à 100%, soit une sensibilité bien meilleure avec comme conséquence une rapidité de réaction dix fois plus rapide qu'avec la technologie précédente. Une efficacité telle que ces nano-nez seront sans doute installés sur la station spatiale internationale (utilisatrice de piles à combustible) d'ici 1 ou 2 ans.

Frédéric Favier sait faire « pousser » électrochimiquement des fils de palladium de 50 à 100 nm de diamètre, longs de 1 mm sur du graphite. Formés de grains seulement agrégés, ces fils présentent des cassures et ne conduisent pas le courant. En présence d'hydrogène, le palladium se transforme en son hydrure, plus volumineux de 3,5 %. Plusieurs « gonflements » voisins finissent de proche en proche par combler une cassure, d'où la hausse de conductivité avec la concentration d'hydrogène.

Pour faire un capteur, il a fallu trouver le polymère non conducteur capable d'arracher une centaine de fils du graphite sans les casser. «Les fils étant très fins, l'hydrogène y diffuse vite et le capteur est dix fois plus rapide que les capteurs résistifs en couches, qui fonctionnent à chaud et consomment de l'énergie. Ici, les fils jouent les interrupteurs et ne consomment qu'en cas d'alerte». De surcroit, le capteur s'avérerait cent fois moins cher à produire.

Pour en savoir plus sur l'hydrogène, sa dangerosité, le palladium, le principe du capteur

Anne Fritsch

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