Qingzhe Zhang en vedette dans CURIUM



Consultez le publireportage de la revue CURIUM (édition août 2020),
magazine « science et société » québécois destiné aux adolescents.

Qingzhe Zhang... Du soleil à l'hydrogène

Postdoctorant en chimie à l'Institut national de la recherche scientifique

L'hydrogène, énergie du futur ?

Dans son laboratoire, Qingzhe Zhang brise des molécules d'eau. Son but ? Obtenir de l'hydrogène. Cet élément, le plus léger et le plus abondant de l'Univers, pourrait nous aider à diminuer notre dépendance aux combustibles fossiles.

Les véhicules à hydrogène existent déjà : voitures, camions, bus, pelleteuses... Leurs piles n'émettent aucun GES, seulement de l'eau ! Autre avantage ? Aucune attente pour recharger la pile : un arrêt à la station-service et on fait le plein d'hydrogène.

Pas encore vert

Le hic ? À l'heure actuelle, l'hydrogène (H2) provient surtout du gaz naturel (CH4), ce qui émet des gaz à effet de serre ! ☹ Pour obtenir de « l'hydrogène vert », il faut plutôt scinder des molécules d'eau (H2O), en utilisant des énergies renouvelables pour déclencher la réaction : hydroélectricité, énergie éolienne ou, comme le fait Qingzhe Zhang, énergie solaire.

Poudre de perlimpinpin

Pour ce faire, le chimiste a créé une poudre spéciale, qui agit comme photocatalyseur*. « Les photocatalyseurs deviennent excités en présence de lumière : leurs électrons vont chercher à réagir avec les substances présentes aux alentours », explique Qingzhe Zhang. Si un photocatalyseur est plongé dans l'eau, il va réagir avec les molécules d'eau, et produire de l'hydrogène !

*Photo signifie « lumière » et un catalyseur est une substance qui accélère des réactions chimiques.

La bonne formule

Le photocatalyseur de Qingzhe Zhang est à base de phosphore noir, des nanofeuillets de phosphore ayant un seul atome (ou quelques atomes) d'épaisseur. « Il coûte moins cher que les photocatalyseurs traditionnels, mais il est compliqué à fabriquer et se détériore rapidement au contact de l'oxygène ou de l'humidité… »

Dans son laboratoire de l'Institut national de la recherche scientifique (INRS), à Varennes, Qingzhe Zhang a donc mis au point une méthode de fabrication plus efficace. Il a combiné le phosphore noir à du nitrure de carbone graphitique pour améliorer la stabilité chimique du composé.

Et ça marche ! « Des entreprises nous ont déjà contactés pour en produire à grande échelle », mentionne l'expert. Prochaine étape ? Obtenir de l'hydrogène à partir d'eau salée ou polluée.

Vie de chercheur

Qingzhe Zhang a grandi en Chine, dans un petit village. « Une rivière coulait devant chez moi : on pouvait pêcher et se baigner. Plus maintenant, car la rivière est trop polluée. » Lutter contre la pollution et trouver des solutions de remplacement aux énergies fossiles, c'est son objectif.

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