Retour

L'espoir d'une révolution énergétique au creux d'une bombe puante

L'eldorado se rapproche, à l'horizon de l'efficacité énergétique : des chercheurs ont battu un record dans la quête d'un matériau supraconducteur à température ambiante, en utilisant un gaz, le sulfure d'hydrogène.

Un texte de Marianne Desautels-Marissal

C'est une première mondiale : une équipe de l'Institut Max-Planck de chimie à Mainz, en Allemagne, a réussi à transformer ce composé en supraconducteur, c'est-à-dire capable de transporter l'électricité sans aucune résistance, à « seulement » -70 degrés Celsius.

Le sulfure d'hydrogène est un gaz dont le parfum rappelle celui des œufs pourris, et avec lequel nous sommes parfois familiers malgré nous : il confère l'odeur caractéristique des... gaz intestinaux.

Depuis la découverte de la supraconductivité, il y a plus de cent ans, les chercheurs et les industriels rêvent d'en exploiter les propriétés. L'absence de résistance électrique est synonyme d'électricité qu'on pourrait transporter à l'aide de câbles plus petits, sans perte en chaleur, ou qu'on pourrait stocker indéfiniment, à l'aide de boucles supraconductrices.

Des défis techniques de taille

L'exploit publié par les chercheurs allemands dans la revue Nature la semaine dernière est une percée, car -70 degrés Celsius représente une température torride, dans l'univers des supraconducteurs.

La plupart des matériaux capables d'en exhiber les caractéristiques ne le font que sous un froid cosmique, soit proche du zéro absolu, à -273,15 degrés Celsius, ou 0 Kelvin pour les intimes.

À ces températures dites critiques, les atomes de ces matières entrent dans un état permettant aux électrons libres de déferler sans effort dans la structure d'un solide, sans rencontrer d'obstacle. Le courant électrique peut donc circuler tout à fait librement, en une vague superfluide.

Les supraconducteurs sont aussi spéciaux, car ils peuvent littéralement léviter : ils ont la capacité de repousser vers l'extérieur un champ magnétique dans lequel ils sont plongés. Cette propriété est utilisée pour réaliser ce que l'on nomme la lévitation magnétique des supraconducteurs, qui permet à ceux-ci de flotter en l'air au-dessus d'un aimant, par exemple.

Les matériaux à base d'hydrogène, porteurs d'avenir

Pour la première fois, des propriétés supraconductrices ont été observées à des températures « terrestres » : l'expérience allemande dépasse d'une vingtaine de degrés les extrêmes de -93 degrés Celsius mesurés en Antarctique. L'équipe de l'Institut Max-Planck en Allemagne a réalisé cette prouesse en mettant à profit une nouvelle classe de supraconducteurs, les matériaux à base d'hydrogène métallique, qui se comportent comme des métaux très légers, dans certaines conditions.

Si -70 degrés Celsius peuvent être atteints « naturellement » sur Terre, il en va autrement de la pression qu'on a fait subir au pauvre gaz pestilentiel : environ 1,5 million de fois la pression atmosphérique! Ainsi pressurisé, le sulfure d'hydrogène devient liquide, puis solide, et se comporte comme un métal supraconducteur.

Le jour où nous pourrons miniaturiser les IRM, stocker l'énergie efficacement, la transporter sans perte et voyager sur une planche lévitant au sol n'est évidemment pas à nos portes, mais cette découverte ouvre définitivement de nouvelles possibilités dans ce champ de recherche.

Des scientifiques du monde entier travaillent déjà sur des matériaux à base d'hydrogène pour les utiliser comme supraconducteurs, dans le but d'accéder plus facilement à des propriétés qui s'avéreraient salvatrices en ces temps de réchauffement climatique et de visées d'efficacité énergétique.

Plus d'articles

Commentaires