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Maths, Physique, Chimie


Didier Perret [DR]

Didier Perret

Docteur

Section de chimie et biochimie
Université de Genève

Le dihydrogène H est la molécule la plus simple qui soit envisageable, puisqu'elle est composée de deux atomes d’hydrogène H, le premier et plus léger élément du tableau périodique.

Le dihydrogène, qui est un gaz, n'existe pas en tant que tel sur Terre, et il n'a donc aucun rôle direct dans la vie sur notre planète.

En revanche, sans dihydrogène, il n'y aurait pas de vie sur Terre, puisque cette molécule est le constituant principal de notre Soleil (72% de la masse du Soleil, et 92% de son volume, sont du dihydrogène), qui permet la production d'hélium et de quantités astronomiques d'énergie et de lumière, ce qui permet d’éclairer et de chauffer notre petite planète. S’il n'y avant pas de dihydrogène dans le Soleil, notre planète (pour autant qu'elle puisse exister dans ces conditions) serait plongée dans l’obscurité totale et aucune vie ne pourrait alors être envisagée.

De même, bien qu'on ne trouve pas de dihydrogène à l'état natif sur notre planète, ce gaz est probablement la réponse du futur proche à nos problèmes d’énergie. En effet, les ressources en pétrole étant limitées, l'être humain se doit de trouver des alternatives au pétrole, et le dihydrogène en est une particulièrement prometteuse. Les "piles à combustible" sont des modules alimentés en dihydrogène et en dioxygène (molécule gazeuse contenant 2 atomes d’oxygène; présent dans l'air que nous respirons à raison de 21% de sa composition), qui produisent de l'électricité et rejettent de l'eau comme produit de réaction.

Le problème actuel avec les piles à combustibles, qui joueront un rôle crucial pour l'humanité, est justement que pour obtenir du dihydrogène, absent sur Terre, il faut transformer du gaz méthane (présent dans les entrailles de notre planète) en dihydrogène par un processus appelé "steam methane reforming". Cette option n’est pas idéale, puisqu'elle nécessite d'utiliser une ressource limitée (comme le pétrole) pour remplacer une ressource limitée (le pétrole)!

Une autre alternative de production du dihydrogène consiste à effectuer l'électrolyse de l'eau: il y a beaucoup d'eau sur terre, et en utilisant les bonnes conditions, on peut "casser" la molécule d'eau H2O en deux molécules gazeuses, le dihydrogène et le dioxygène, toutes deux représentant le "carburant" et le "comburant" de la pile à combustible. Pour casser la molécule d'eau, il faut de l'électricité (justement celle qu'on essaye de produire avec la pile à combustible… !) ou… l’énergie solaire (provenant justement du dihydrogène présent dans notre Soleil)! De nombreuses recherches sont effectuées aujourd'hui pour améliorer l'efficacité des panneaux solaires, de manière à les utiliser, entre autres, pour faire l’électrolyse "propre" de l'eau sans consommer de l'électricité et ainsi produire du dihydrogène dont le rôle sera évident pour l'humanité lorsque le pétrole et le méthane auront entièrement été extraits de notre bonne vieille planète.

05.04.17