Direct (photo)electrochemical conversion of atmospheric N2 to ammonia

Le projet GREENH3 s’attaque au grand défi de la production (photo)électrochimique d’ammoniac (NH₃) à partir de N₂ atmosphérique comme alternative au procédé actuel Haber-Bosch, qui contribue pour environ 2% aux émissions mondiales de CO₂. Projet multidisciplinaire et collaboratif, GREENH3 repose sur une rupture de paradigme consistant à développer des (photo)électrocatalyseurs moléculaires, hétérogènes et nanostructurés incluant exclusivement des métaux non nobles. GREENH3 entend également mettre à jour les mécanismes qui verrouillent aujourd’hui la conversion (photo)électrochimique directe du N₂ atmosphérique en ammoniac, en combinant approches expérimentales et théoriques.

Depuis des décennies, les scientifiques rêvent d’utiliser le N₂ atmosphérique pour produire du NH₃ sans utiliser de H₂ ni générer de CO₂, un scénario encore hors de portée en raison du manque de connaissances fondamentales concernant les paramètres qui dictent l’activité, la sélectivité et la

durabilité des catalyseurs. GREENH3 développera un procédé de (photo)électrosynthèse ((photo)Power-to- X), un choix prometteur pour une production verte sur site et décarbonée de NH₃.

La première moitié du projet a permis de mettre au point divers catalyseurs aux propriétés catalytiques prometteuses, d'étudier et de caractériser expérimentalement et théoriquement des liquides ioniques poreux comme solvants privilégiés pour la catalyse, de poser les premières fondations des études théoriques de la réactivité électrochimique, et enfin d'inventer un design particulièrement innovant de photoélectrodes.