L'hydrogène vert, qui est fabriqué à partir d'énergies renouvelables, est généralement produit à l'aide d'électrolyseurs qui décomposent les molécules d'eau en hydrogène et en oxygène. Les électrolyseurs qui utilisent des membranes à électrolyte polymère (PEM) nécessitent des électrodes contenant de l'iridium, un métal rare.

Seules 10 tonnes d'iridium environ sont produites dans le monde au cours d'une année donnée, et le prix de ce métal est aujourd'hui 2,5 fois supérieur à celui de l'or face à la demande de l'industrie de l'hydrogène vert. Cependant, Toshiba a mis au point un moyen de réduire de neuf dixièmes la teneur en iridium dans les électrolyseurs PEM tout en conservant le même rendement et la même durabilité. L'entreprise y est parvenue en concevant un catalyseur à base de nanofeuillets d'oxyde d'iridium. L'utilisation d'une quantité moindre d'iridium se traduira par un hydrogène vert moins coûteux à produire. Le Japon s'est fixé pour objectif de ramener le coût de l'approvisionnement en hydrogène à 20 yens (14 cents) par mètre cube en 2050, contre 100 yens aujourd'hui.  "Nous avons mis en place une structure permettant de commercialiser immédiatement [la technologie] si nos clients le souhaitent", a déclaré Junichi Sato, de Toshiba Energy Systems. Les électrolyseurs d'hydrogène devraient commencer à se généraliser au milieu de la décennie. Jusqu'à l'année dernière, la capacité totale des électrolyseurs installés n'était que d'environ 1 gigawatt, selon l'Agence internationale de l'énergie. Cette capacité devrait atteindre 134 GW en 2030.

Toray, qui fabrique également des composants d'électrolyseurs PEM, "ne manquera pas un marché qui émergera à l'avenir", a déclaré Yukichi Deguchi, conseiller exécutif de l'entreprise. Toray a mis au point une membrane électrolytique plus performante qui utilise des hydrocarbures à la place du fluorure. Cette membrane est également quatre fois plus résistante. Plus l'efficacité de production d'une membrane est élevée, plus le coût de production de l'hydrogène est faible. Toray s'est associé à la société allemande Siemens Energy, entre autres, pour tester la membrane sur le terrain. Les produits équipés de la nouvelle membrane devraient être commercialisés au cours des deux prochaines années.

Contrairement à Toshiba et Toray, Panasonic Holdings cherche à innover dans le domaine des électrolyseurs alcalins. Ces électrolyseurs n'utilisent pas de métaux coûteux, ce qui permettrait également de réduire les coûts de production. Panasonic a pu augmenter l'efficacité de la production d'hydrogène en réduisant la taille du nickel et du fer, deux métaux abordables, à des nanomètres pour fabriquer un catalyseur. À l'avenir, il est possible que les électrolyseurs alcalins dépassent les électrolyseurs PEM en termes d'efficacité de production.

Sources : Nikkei, Mai et juin 2023