Production d'hydrogène par procédés biologiques

La plupart de l’hydrogène produit par voie biologique dans la biosphère est issue de procédés de fermentation microbiologique : des organismes décomposent la matière en CO₂ et H₂. Un grand nombre de micro-organismes contiennent des enzymes, hydrogénases, capables d’oxyder le dihydrogène en protons ou de réduire des protons en hydrogène moléculaire. L’hydrogène sert alors d’accepteur ou de donneur d’électrons (suivant l’état d’oxydation de l’hydrogène) et s’inscrit comme intermédiaire dans les processus métaboliques complexes. Il est estimé qu’environ 200 millions de tonnes d’hydrogène sont cyclés annuellement dans la biosphère, l’atmosphère n’en contenant qu’une très faible fraction (environ 10-4 % en volume).



Les principales méthodes biologiques de production d’hydrogène sont :

• la biophotolyse de l’eau par des algues ou des cyanobactéries ;
• la décomposition de composés organiques par des bactéries photosynthétiques ;
• la dégradation de composés organiques par fermentation en présence de bactéries ;
• un procédé hybride utilisant les deux dernières méthodes.

Bien que ces procédés représentent un fort potentiel de production d’hydrogène, leur avancement technologique et industriel reste faible. De nombreux aspects techniques sont encore en cours d’évaluation (efficacité des procédés, durabilité, traitement et ségrégation des gaz produits).