L’énergie hydrogène est largement considérée comme l’une des sources d’énergie propre les plus prometteuses pour l’avenir, et le charbon actif, en tant que matériau poreux multifonctionnel, joue un rôle indispensable dans la chaîne industrielle de l’hydrogène, notamment dans la production, la purification, le stockage et les applications des piles à combustible.
Lors de la purification de l'hydrogène, le charbon actif présente d'excellentes performances d'adsorption. Il peut éliminer efficacement les traces d'impuretés telles que le monoxyde de carbone, les sulfures, les matières organiques et l'humidité de l'hydrogène gazeux. Ces impuretés sont hautement toxiques pour les piles à combustible à membrane échangeuse de protons et peuvent provoquer une dégradation irréversible des catalyseurs et des membranes. En utilisant des systèmes de purification au charbon actif, l'hydrogène de haute-pureté nécessaire aux piles à combustible peut être obtenu efficacement, garantissant ainsi la stabilité et la durée de vie des systèmes de production d'électricité.
Pour le stockage de l’hydrogène, le charbon actif constitue une solution de stockage physique sûre et économique. Avec une surface spécifique ultra-élevée et une structure de pores contrôlable, il peut adsorber les molécules d'hydrogène sous une pression faible ou modérée. Comparé au stockage traditionnel d'hydrogène à haute pression{{3}, le stockage d'hydrogène à base de charbon actif-est plus sûr et plus contrôlable, montrant un grand potentiel dans le stockage d'hydrogène embarqué et le stockage d'énergie stationnaire.
Dans les dispositifs à pile à combustible, le charbon actif est souvent utilisé comme excellent support de catalyseur. Sa conductivité élevée et sa grande surface aident à disperser uniformément les catalyseurs de métaux nobles, améliorant ainsi l'activité catalytique et réduisant les coûts. Parallèlement, des matériaux à base de charbon actif sont également utilisés dans les structures d'électrodes pour améliorer le transfert de masse et la conductivité électrique.
Avec le développement rapide de l'infrastructure mondiale de l'énergie hydrogène et des véhicules à pile à combustible, le charbon actif-haute performance continuera à être un matériau de support clé, favorisant l'application à grande échelle-des systèmes énergétiques à hydrogène propre.
