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Nouveau rapport d’analyse sur les électrolyseurs pour la production d’hydrogène

Un nouveau rapport d'analyse des brevets basé sur une étude conjointe réalisée par l'OEB et l'Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA) révèle les tendances en matière de dépôt de brevets dans le fascinant domaine des électrolyseurs destinés à la production d'hydrogène à partir d'eau. Depuis 2005, le nombre de dépôts de brevets portant sur des technologies de production d'hydrogène par électrolyse de l'eau augmente en moyenne de 18% chaque année. Le rapport examine un certain nombre de caractéristiques essentielles sur lesquelles les inventeurs travaillent afin de rendre les électrolyseurs moins coûteux et plus efficaces.

Ces évolutions techniques sont essentielles pour lutter contre le changement climatique. En tant que méthode de production d'énergie à faible intensité de carbone, il est prévu que l'hydrogène produit par électrolyse de l'eau soit au cœur de la transition vers une production d'énergie plus durable. Pour y parvenir, il est indispensable d'innover afin de rendre la méthode aussi abordable et efficace que possible. On trouvera ci-après quelques exemples des tendances importantes et prometteuses de l'étude conjointe, fondées essentiellement sur des données émanant d'Espacenet, de PATSTAT et du Registre européen des brevets.

 


Figure 1 : tendance 2005-2020 des familles de brevets sur la production d’hydrogène en fonction du processus de production

Comme le montre la figure ci-dessus, le nombre de familles internationales de brevets portant sur les technologies d'électrolyse de l'eau a dépassé en 2016 le nombre de brevets relatifs à la production d'hydrogène à partir de sources fossiles (par ex. charbon solide ou liquide et sources d'hydrogène basées sur le pétrole). Les familles internationales de brevets sont des brevets qui présentent plus d'un pays dans la liste des publications, des cessionnaires, des inventeurs ou des pays revendiquant la première priorité.

 


Figure 2 : tendance 2005-2020 des familles internationales de brevets en fonction du matériau servant d’électrocatalyseur

De même, les inventions d'électrocatalyseurs basées sur des matériaux moins coûteux (tels que des métaux non nobles, alliages ou céramiques) ont dépassé en 2018 le nombre d'inventions utilisant des électrocatalyseurs plus traditionnels, mais coûteux faisant appel à des métaux nobles, ce qui confirme les efforts visant à trouver des solutions de remplacement moins chères et plus respectueuses de l'environnement. Ce rapport d'analyse sur les brevets est étayé par un classeur Excel contenant toutes les stratégies de recherche basées sur Espacenet ainsi que les données agrégées utilisées dans le rapport.

Pour les besoins de l'analyse, nous avons mis au point des stratégies de recherche correspondant à une structure prédéfinie de caractéristiques importantes pour des électrolyseurs, comme le montre le schéma.

 


Figure 3 : Résumé des domaines et sous-domaines technologiques analysés dans le rapport (cliquez pour agrandir)

Les inventions pertinentes sont identifiées dans nos données de brevets à partir des recherches expertes réalisées par un examinateur de l'OEB. Par exemple, le code CIB/CPC C25B11 est généralement utilisé pour classer les électrodes. Mais pour distinguer les différents électrocatalyseurs, il nous a fallu inclure ou exclure d'autres codes de classification. Par exemple, pour écarter des résultats, les "métaux nobles", nous avons dû supprimer les brevets classés sous C25B11/081 (l'élément étant un métal noble) et sous C25B11/097 (comprenant au moins deux métaux nobles) et C25B11/093 (au moins un métal noble). Nous avons observé toutefois que cette méthode basée sur la classification était insuffisante. Nous avons donc continué à restreindre l'échantillon en excluant des brevets dont les revendications faisaient référence aux éléments suivants : platine, or, argent, ruthénium, iridium, rhodium, palladium ou rhénium, afin d'obtenir une liste spécifique des inventions ne comportant pas de métaux nobles.

Par le biais de sa politique environnementale, l'Office est attaché à la réalisation des objectifs de développement durable (ODD) des Nations Unies. L'étude OEB-IRENA se concentre sur les énergies renouvelables et contribue donc à l'ODD 7 de l'ONU (garantir l'accès de tous à des services énergétiques fiables, durables, modernes à un coût abordable).

Lectures complémentaires