L'aluminium comme combustible, sa densité énergétique est 8 fois supérieure à celle de l'hydrogène.

Found Energy, une start-up fondée en 2022 par Peter Godart (ancien scientifique de la NASA), commercialise une solution permettant de convertir l'aluminium en source de chaleur et d'hydrogène décarboné. Selon les données publiées, l'aluminium, après réaction, peut libérer 15,8 MJ de chaleur par kilogramme et produire de l'hydrogène avec une densité énergétique allant jusqu'à 36,3 MJ/litre, soit près de huit fois celle de l'hydrogène liquide (7,2 MJ/litre en volume). L'entreprise a levé 12 millions de dollars en amorçage et prévoit d'installer son premier système dans une usine de fabrication d'outils du Sud-Est des États-Unis début 2024, en utilisant des déchets d'aluminium d'origine locale.

Évolution et état de la commercialisation

Fin octobre, le laboratoire de Found Energy a annoncé se préparer à installer un système de production de chaleur et d'hydrogène pour son premier client industriel. Aucune information sur les prix ou les remises commerciales n'est encore disponible ; l'accent est mis actuellement sur les tests, les démonstrations et le déploiement initial du système sur le terrain, prévu début 2021.

Plateformes technologiques et de données clés

Chaleur dégagée lors de l'oxydation de l'aluminium : 15,8 MJ/kg.
L'hydrogène produit a une densité énergétique allant jusqu'à 36,3 MJ/litre ; à titre de comparaison, l'hydrogène liquéfié atteint 7,2 MJ/litre.
La réaction aluminium-eau produit de l'oxyde d'aluminium et libère de la chaleur ainsi que de l'hydrogène ; l'hydrogène est produit sur place, évitant ainsi les risques liés au stockage de gaz ou de liquide.
L'obstacle traditionnel est la couche superficielle d'oxyde d'aluminium qui bloque la réaction en profondeur ; Found Energy utilise un catalyseur métallique liquide qui pénètre la microstructure, éliminant la couche d'oxyde de sorte que la réaction se déroule en continu comme dans une « chaudière ».

Peter Godart, fondateur et PDG de Found Energy, dans le laboratoire de l'entreprise. Photo : MIT.

Comparaison des données historiques et des avis d'experts.

L'idée d'utiliser l'aluminium comme carburant est explorée depuis des décennies. Geoff Scamans (Université Brunel, Londres) a étudié l'application de l'aluminium comme substitut à l'essence pour les véhicules dans les années 1980, mais sans succès en raison de la faible efficacité de la réaction aluminium-eau. Peter Godart reconnaît que la barrière de la couche d'oxyde a conduit « à maintes reprises à abandonner cette idée », mais il estime qu'un catalyseur métallique liquide corrosif représente une avancée majeure pour permettre cette réaction.

Granulés d'aluminium après traitement catalytique (récipient en verre à gauche) et morceaux d'aluminium brut (à droite). Photo : MIT

Analyse des tendances et des scénarios

À court terme, Found Energy vise à fournir directement sur site chaleur industrielle et hydrogène aux sites de production, en commençant par une usine d'outillage dans le Sud-Est. À moyen terme, si le modèle se stabilise et se développe, il pourrait permettre de résoudre simultanément deux problèmes majeurs : la réduction des émissions des industries du ciment et de l'acier et le traitement de volumes importants de déchets d'aluminium « sales », difficiles à recycler.

Capacité d'approvisionnement et de demande en matières premières

Cible	Masse	Source
Les déchets d'aluminium collectés chaque année ne sont pas recyclés.	Plus de 3 000 000 tonnes	Institut international de l'aluminium
L'aluminium n'est soit pas collecté, soit il est brûlé avec les ordures.	9 000 000 tonnes/an	Institut international de l'aluminium
L'aluminium est nécessaire au modèle « en circuit fermé » pour répondre à toutes les exigences de chauffage industriel.	300 000 000 tonnes (≈4 % des réserves)	Selon les estimations de l'entreprise.

Concernant le cycle de valorisation des matériaux, l'entreprise prévoit de récupérer l'hydroxyde d'aluminium issu du réacteur et d'utiliser de l'électricité propre pour le réduire en aluminium métallique, créant ainsi un circuit fermé. Si l'échelle de production est atteinte comme prévu, la quantité d'aluminium concernée par ce cycle serait d'environ 300 millions de tonnes, soit l'équivalent d'environ 4 % des réserves mondiales d'aluminium.

Impact potentiel sur les industries connexes

Industrie lourde : Les sources de chaleur sans carbone peuvent réduire les émissions dans les industries du ciment et de l’acier.
Marché du recyclage de l'aluminium : La possibilité de consommer de l'aluminium « sale » ouvre la voie au traitement des déchets difficiles à recycler, améliorant ainsi l'efficacité du cycle de vie de ce matériau.
Hydrogène : La production d'hydrogène sur site à partir d'une réaction aluminium-eau permet d'éviter les risques liés au stockage d'hydrogène gazeux ou liquide.

Variables à surveiller

Les détails concernant la composition du catalyseur n'ont pas encore été divulgués.
Aucune donnée n'est disponible concernant le coût, les performances et la fiabilité à l'échelle commerciale.
Le premier déploiement du système et les retours d'expérience opérationnels sur site seront disponibles début de l'année prochaine.

Lors d'une démonstration en laboratoire, Godart a déclaré que l'aluminium réagissait en faisant instantanément bouillir l'eau dès son ajout, soulignant la rapidité de la libération d'énergie : « Le temps nécessaire pour faire bouillir de l'eau sur votre plaque de cuisson sera beaucoup plus long que cela. »

Source : https://baolamdong.vn/nhom-thanh-nhien-lieu-mat-do-nang-luong-gap-8-lan-hydrogen-397616.html