Brevet FR3079529A1 — publié le 20191004

PROCEDE ELECTROCHIMIQUE DE PRODUCTION D'HYDROGENE GAZEUX SOUS PRESSION PAR ELECTROLYSE PUIS PAR DEPOLARISATION Domaine technique Le domaine de l'invention est celui de la production par voie électrochimique d'hydrogène gazeux sous pression. En particulier, l'invention concerne un procédé électrochimique de production d'hydrogène gazeux par électrolyse puis conversion électrochimique d'ions H+ en hydrogène gazeux par dépolarisation. L'invention vise également un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé de production d'hydrogène, ainsi qu'un kit comprenant le dispositif et tout ou partie des consommables utiles dans ledit procédé. Etat de l'art - Problème technique L'hydrogène est le combustible le plus propre et le plus efficace, pour produire de l'énergie aussi bien dans une pile à combustible que dans un moteur à combustion interne. Ces qualités sont particulièrement appréciables pour des applications de l'hydrogène comme carburant pour véhicules de transport, dans lesquels l'hydrogène stocké dans le véhicule produit de l'énergie cinétique au moyen d'un moteur à combustion interne dont le carburant est l'hydrogène et/ou d'un moteur électrique alimenté par une pile à combustible embarquée consommant l'hydrogène. Par ailleurs, le stockage d'énergie sous forme d'hydrogène sous pression est également particulièrement avantageux. L'hydrogène est un gaz invisible inodore et non toxique. Sa consommation dans une pile à combustible produit seulement de l'énergie électrique et de l'eau, tandis que sa combustion ne conduit pas à des sous-produits nocifs. La méthode de production d'hydrogène la plus économique et donc la plus répandue est le reformage du gaz naturel à la vapeur d'eau. La production d'hydrogène par électrolyse de l'eau est beaucoup plus confidentielle car nettement plus coûteuse. Dans ce contexte, l'hydrogène apparait comme le vecteur énergétique le plus adapté pour accompagner la transition énergétique, en particulier pour permettre la mobilité propre ainsi que le stockage d'énergie. 2 Pour ce faire, l'hydrogène doit être fabriqué à partir d'électricité et d'eau : ce sont les procédés d'électrolyse conventionnelle alcaline ou à électrolyte solide à membrane échangeuse de protons (Proton Exchange Membrane), ou en développement tel que l'électrolyse haute température. L'usage de l'hydrogène dans le cadre de la mobilité propre nécessite de pouvoir stocker de 5 l'hydrogène sous pression dans des réservoirs à bord des véhicules, à des pressions élevées qui vont de 200 à 700 bars. La méthode conventionnelle est de comprimer le gaz avec un compresseur mécanique ; c'est une opération coûteuse qui nécessite de nombreuses opérations de maintenance. Il existe déjà des stations de ravitaillement en hydrogène destinées aux véhicules de transport 10 terrestre. Cet hydrogène peut être produit de manière centralisée puis distribué aux stations de distribution, ou bien encore directement produit sur le site de la station de distribution. La production sur site est particulièrement séduisante en termes de logistique Par ailleurs, dans une perspective écologique, il serait intéressant que cette production d'hydrogène sur site, mais aussi de manière centralisée, soit réalisée par électrolyse. 15 Mais il se trouve que les pressions d'hydrogène atteintes jusqu'à présent en sortie d'électrolyseur ne sont pas supérieures à 80 bars. De nombreuses et vaines tentatives ont donc été faites pour dépasser ce plafond. Certaines de ces tentatives ont consisté à concevoir des dispositifs visant à procurer une solution 20 à ce problème technique de production d'hydrogène à haute pression. De tels dispositifs sont par exemple décrits dans les brevets suivants US4758322A1, US6153083A1, DE 9115337.9 U. Ces différents dispositifs connus présentent plusieurs inconvénients qui résultent de la nécessité de devoir gérer non seulement l'alimentation électrique des électrodes, mais aussi une fluidique complexe avec les entrées sorties de liquides et de gaz. 25 Ces dispositifs connus se heurtent en effet au facteur contraignant qui est de devoir gérer simultanément les 2 gaz oxygène et hydrogène issus de l'électrolyse, avec l'exigence impérieuse d'assurer la séparation totale des 2 gaz pour des raisons de sécurité. Pour surmonter cette contrainte, la demande de brevet US20040211679A1 décrit une méthode 30 consistant à réaliser une compression électrochimique à la sortie de l'électrolyseur, dans un second appareil. Cette proposition technique a pour inconvénient de rendre plus complexe, et donc plus coûteux, le procédé de production. La contrainte de gestion simultanée de l'oxygène et de l'hydrogène propre à l'électrolyse de l'eau, a pu être annihilée dans le procédé selon le brevet FR2948654B1. Ce procédé prévoit en 3 effet une électrolyse découplée en deux étapes. Un sel métallique (zinc, nickel ou manganèse) est utilisé dans une cellule électrolytique pour découpler la réaction d'électrolyse de l'eau en deux étapes. Dans un premier temps, le procédé permet de stocker de l'électricité en déposant un métal sur la cathode et en dégageant de l'oxygène à l'anode de la cellule électrolytique. Dans un 5 second temps, la cellule électrolytique fonctionne en batterie en permettant la dissolution dudit métal et la production d'hydrogène. Ce procédé est utilisé pour stocker de l'électricité et la restituer sous forme d'hydrogène. Ce découplage de la production d'hydrogène et d'oxygène est rendu possible par l'utilisation du vecteur intermédiaire constitué par le couple Redox ion métallique/métal. 10 Le découplage de l'électrolyse de l'eau est également décrit dans les demandes de brevet suivantes : - CN105734600A (électrolyse en milieu basique). Le vecteur intermédiaire est un couple Redox E°(Ni02/Ni(OH)2) = -0,49 V compris entre celui de l'eau [E°(02/0H-) = 0,4 V en milieu basique] et celui de l'hydrogène [E°(H20/ H2)= -0,83 V en milieu basique] 15 - W02013068754A1 & W02016038214A1 (électrolyse en milieu acide). Ce découplage du procédé, d'une part, en une étape d'électrolyse conduisant à un stockage d'énergie sous forme chimique et, d'autre part, en une étape de conversion de cette énergie électrochimique stockée en une énergie électrique avec dégagement concomitant d'hydrogène gazeux, 20 permet de recueillir de l'hydrogène gazeux sous plus haute pression que celle obtenue avec les dispositifs de l'art antérieur évoqués ci-dessus. Cependant, l'industrialisation et la rationalisation de la production d'hydrogène gazeux sous pression, exigent des améliorations substantielles, en termes de pression atteignable sans sacrifier aux contraintes de simplicité, d'économie et de sécurité. 25 Objectifs de l'invention Dans ces circonstances, la présente invention vise à satisfaire à au moins l'un des objectifs énoncés ci-après. 'D-L'un des objectifs essentiels de la présente invention est de fournir un procédé perfectionné de 30 production d'hydrogène gazeux sous pression par voie électrochimique, de manière découplée, pour atteindre de hautes pressions en hydrogène gazeux par exemple >80 bars. 'D-L'un des objectifs essentiels de la présente invention est de fournir un procédé perfectionné de production d'hydrogène gazeux sous pression par voie électrochimique, de manière découplée, et sans sacrifier aux impératifs industriels de sécurité. 4 'D-L'un des objectifs essentiels de la présente invention est de fournir un procédé perfectionné et économique, de production d'hydrogène gazeux sous pression par voie électrochimique, de manière découplée. 'D-L'un des objectifs essentiels de la présente invention est de fournir un procédé perfectionné, de 5 production d'hydrogène gazeux sous pression par voie électrochimique, de manière découplée et dans le respect des contraintes environnementales. 'D-L'un des objectifs essentiels de la présente invention est de fournir un procédé perfectionné, de production d'hydrogène gazeux sous pression par voie électrochimique, de manière découplée et dont la mise en oeuvre est possible dans un environnement non industriel et non contrôlé par des 10 opérateurs spécialisés, c'est-à-dire sur un site de distribution de l'hydrogène gazeux, de façon totalement autonome. 'D-L'un des objectifs essentiels de la présente invention est de fournir un dispositif industriel, fiable, performant, économique et robuste, pour la mise en oeuvre du procédé tel que visé dans l'un des objectifs ci-dessus. 15 Brève description de l'invention Ces objectifs, parmi d'autres, sont atteints par la présente invention qui concerne en premier lieu, un procédé électrochimique de production d'hydrogène gazeux sous pression caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à mettre en oeuvre, dans au moins une enceinte, au moins une étape 20 d'électrolyse EQ d'un électrolyte comprenant au moins un solvant, de préférence aqueux, cette étape d'électrolyse EQ convertissant de l'énergie électrique en énergie chimique, avec production d'oxygène gazeux dans une enceinte EQ et au moins une étape de conversion C° de cette énergie chimique en une énergie d'oxydoréduction avec production d'hydrogène gazeux dans une enceinte C° fermée, identique ou différente, de préférence identique, à l'enceinte E''; 25 dans lequel: l'électrolyte comprend des ions Min+, M correspondant au couple redox (1\e/M), et des ions Aa+ d'au moins un additif A de dépolarisation correspondant un couple redox (Aa+/A) avec: la valeur absolue de la surtension de la réaction de dégagement d'hydrogène 30 sur le métal M est supérieure à la différence Eth(H+/H2) - Eth(1\e/M) en milieu acide ou Eth(H20/H2) - Eth(1\e/M) en milieu basique ; - Eth(Aa+/A) 7 (+/- 0,1) - "E°" : potentiel standard. Les potentiels standards E° visés dans le présent exposé 15 sont tous mesurés dans les mêmes conditions (référence, température, concentrations). - "Eth" : potentiel thermodynamique de la réaction électrochimique. - "E" : potentiel hors état d'équilibre de la réaction électrochimique, égal à l'addition du potentiel thermodynamique et de la surtension de la réaction 20 électrochimique. - "découplée" : qualifie la réalisation du procédé selon 2 étapes dissociées et indépendantes ; la première de ces étapes étant une électrolyse conduisant à un dépôt d'un matériau réduit à la cathode, ce dépôt constituant un stockage d'énergie électrochimique, tandis que la 2e étape est une étape d'oxydation des matériaux 25 déposés à la cathode d'électrolyse avec production d'hydrogène gazeux par réduction d'ions H+; - "environ" ou "sensiblement" signifie à plus ou moins 10 % près, voire plus ou moins 5% près, rapporté à l'unité de mesure utilisée; - "compris entre ZI et Z2" signifie que l'une et/ou l'autre des bornes Z1, Z2 est 30 incluse ou non dans l'intervalle [Z1, Z2]. 35 8 Description détaillée de l'invention PROCEDE La compression électrochimique propre au procédé selon l'invention s'intègre dans un processus 5 à 2 étapes découplées et indépendantes, à savoir, d'une part, l'électrolyse EQ de l'électrolyte (de préférence une solution aqueuse), et, d'autre part, une réaction d'oxydation des espèces déposées à la cathode lors de l'électrolyse, concomitamment à la production d'hydrogène par réduction des ions H+ contenus dans l'électrolyte. L'invention utilise, entre autres, la propriété de métaux ou alliages M sélectionnés conformément 10 à l'invention, de bloquer le dégagement d'hydrogène, lorsqu'on électrolyse un de leurs sels Mn+. C'est le phénomène appelé surtension d'hydrogène, conduisant à un état électrochimique hors équilibre. L'étape d'électrolyse EQ de l'électrolyte réalisée en présence de ces sels Mn+ conduit à un dégagement d'oxygène à l'anode, à un dépôt du métal M à la cathode et à une accumulation 15 d'énergie correspondant à l'état hors équilibre. Lors de l'étape C° de conversion électrochimique, un retour à l'équilibre permet de dégager d'hydrogène. Le métal (ou alliage) M est oxydé en sel de Mn+. L'hydrogène gazeux se dégage en libérant l'énergie accumulée lors de l'étape EQ d'électrolyse. Une des clés de la présente invention est l'addition d'éléments chimiques sous forme d'ions ou 20 de molécules Aa+ dans l'électrolyte avant l'étape EQ d'électrolyse. Cet additif de dépolarisation formé par le couple Redox (Aa+/A) permet de réaliser le retour à l'équilibre propre à l'étape C° et donc ce dégagement d'hydrogène lors cette étape C°, sans utiliser d'électrode à hydrogène. Cette mise en oeuvre d'au moins un additif de dépolarisation contribue au contrôle de la cinétique au travers des concentrations des espèces ioniques Aa+ et Min+ introduites dans l'électrolyte. Les 25 concentrations peuvent être ajustées en fonction de l'application. Le mécanisme intervenant est le suivant : lors de l'étape EQ, l'ion ou la molécule Aa+ se co- dépose sous forme métallique A avec le métal M lors de l'étape EQ. Préférentiellement, l'étape EQ est stoppée lorsque les effets de dépolarisation locale apparaissent. Puis, lors de l'étape C°, les effets de dépolarisation locale se forment entre A, M et les ions H+, ce qui accélère la dissolution 30 du métal M et le dégagement d'hydrogène. 9 Électrolyte Conformément à l'invention, l'électrolyte est préférablement une solution aqueuse acide ou basique, ou un liquide ionique. 5 Selon une modalité privilégiée, l'électrolyte est une solution saline aqueuse comprenant en outre au moins un acide ou une base de Bronsted, dont le contre-ion est de préférence identique à l'ion du sel M et/ou de A. Les ions Min+ de l'électrolyte sont préférablement des ions d'un seul métal M. 10 Selon une disposition remarquable de l'invention, M est un métal, de préférence choisi dans le groupe comprenant - idéalement constitué par - : Zn, Cd, Sn, Ni, Mn, Fe, Pb, Co,Hg, leurs alliages et leurs mélanges ; Zn étant particulièrement préféré. Avantageusement, les ions du métal M sont apportés dans l'électrolyte par au moins un 15 précurseur, de préférence choisi dans le groupe comprenant - idéalement constitué par - : les sels, en particulier les sulfates, les oxydes, les nitrates, les chlorures, les citrates, les phosphates les carbonates, les fluorures, les bromures, les oxydes, les solutions aqueuses d'hydroxyde de métaux alcalins ou de métaux alcalino-terreux et leurs mélanges. 20 Conformément à l'invention, le métal M est choisi de telle sorte qu'il puisse se déposer lors de l'étape d'électrolyse EQ sur la cathode, avec l'électrolyte considéré, avec le meilleur rendement possible. Préférentiellement, cela signifie que la valeur absolue de la surtension de la réaction de dégagement d'hydrogène sur le métal M est supérieure à la différence Eth(H+/H2) - Eth(Min+/M) en milieu acide et à la différence Eth(H20/H2) - Eth(Mm+/M) en milieu basique. 25 L'électrolyte contient également des ions Aa+ , de préférence d'un seul métal A. A est différent de M. A et M se distinguent l'un de l'autre non seulement par leur nature chimique mais également par les potentiels électrochimiques thermodynamiques Eth de leurs couples Redox respectifs, qui satisfont aux inégalités mentionnées ci-dessus. 30 Sur une caractéristique notable de l'invention, A est un métal de préférence choisi dans le groupe comprenant - idéalement constitué par - : Fe, Co, Sn, Ni, Ta, Mo, W, Pd, Rh, In, Ge, leurs alliages et leurs mélanges; Fe et Ni étant particulièrement préférés. 10 Dans une variante intéressante de l'invention, les ions de l'additif de dépolarisation A sont apportés dans l'électrolyte par au moins un précurseur, de préférence choisi dans le groupe comprenant - idéalement constitué par - : les sels, en particulier les sulfates, les oxydes, les cyanates, phosphates, ammoniaques, nitrates, chlorures, ions hydratés, les ions complexes, et 5 leurs mélanges; et plus préférentiellement encore, parmi les ions complexes sous forme oxygénée, cyanurée, ammoniée ou fluorosilicique, et leurs mélanges. Cet additif Aa+ est un élément chimique qui répond aux critères suivants : 10 le potentiel thermodynamique du couple redox (Aa+/A) est inférieur à celui de la réaction de dégagement d'hydrogène : Eth(Aa+/A) 99.5%)) ; Une électrode sur laquelle se dégage l'oxygène (anode), en alliage de plomb-argentcalcium (IL Goslar) ; 15 L'électrolyte 4 est composé d'ions zinc -métal M- (concentration 1,5 mol.L-1), d'acide sulfurique (1,5 mol.L-1) et de sel de sulfate de fer -ion A++- (8,4 x 10-4 mol.L-1). La température est fixée à 30°C. L'électrolyte 4 est préparé en mélangeant 15,84 kg d'acide sulfurique (37.5%, Brenntag) dans 7,085 L d'eau désionisée, puis en ajoutant à ce mélange 2,44 kg de ZnO (99,9%, Brenntag). 4,7 20 g de sulfate de fer heptahydraté (99%, Sigma Aldrich) sont enfin ajoutés à cette solution. Initialement, les deux électrodes 2 et 3 sont plongées dans l'électrolyte 4. La vanne à oxygène 9 est ouverte, et la vanne à hydrogène 8 est fermée. Lors de la Cère étape d'électrolyse EQ, le générateur 10 délivre une densité de courant de 595 A/m2 pendant 2 h, ce qui permet de déposer 653 g de métal M : zinc sur la cathode (avec un rendement 25 de 90%). Simultanément, le fer (additif de dépolarisation A) se co-dépose à la cathode 3. L'oxygène sort de l'enceinte 1 par le conduit de sortie 5 et la canalisation 7 dont la vanne 9 est en position ouverte. Lors de la seconde étape C°, l'alimentation électrique 10 est arrêtée et l'hydrogène commence à 30 se former. Le gaz H2 sortant de l'enceinte 1 contient dans un premier temps de l'oxygène et de l'hydrogène ; ce mélange est envoyé via le conduit de sortie 5 et la canalisation 7 dont la vanne 9 est en position ouverte, tandis que la vanne 8 de la canalisation 6 à H2 est fermée, dans une capacité qui permet de diluer ce mélange avec un autre gaz (argon par exemple). 15 Un capteur à 02 situé dans la canalisation 7 permet de mesurer en temps réel la teneur en 02 dans le gaz. Lorsque celui-ci ne contient plus d'oxygène, la vanne 9 est fermée. La pression de l'hydrogène PHYd produit dans l'enceinte 1 augmente au fur et à mesure de la génération du gaz. Lorsque la pression PHYd souhaitée est atteinte, la vanne 8 est ouverte et l'hydrogène est envoyé, 5 via le conduit de sortie 5 et la canalisation 6, vers un réservoir non représenté sur la figure 1. La pression PHYd à l'intérieur de l'enceinte 1 est mesurée à l'aide d'un capteur de pression. La vitesse de dégagement d'hydrogène est de 29 g/h/m2, et il faut 1h24 pour produire 20 g d'hydrogène à 80 bars. 10 EXEMPLE 2 Une cellule électrochimique a été utilisée pour produire de l'hydrogène à pression atmosphérique. La cellule contient deux compartiments, séparés par un diaphragme en polyester. Le premier compartiment contient l'électrode qui joue le rôle de cathode lors de la gère étape, et 15 une solution appelée catholyte (1 L). Le second compartiment contient l'électrode qui joue le rôle d'anode lors de la 1 ère étape, et une solution appelée anolyte (1 L). Deux systèmes de circulation entrainés chacun par une pompe permettent de renouveler les électrolytes à une vitesse de circulation de 20 mL/min. 20 Description des conditions opératoires : Compartiment Catholyte 12 g/L de Mn, 150 g/L de (NH4)2SO4, 20 mg/L de Co Cathode Acier inoxydable 316, 1 m2 Densité de courant cathodique 485 A/m2 Compartiment 2 Anolyte 12 g/L de Mn, 130 g/L de (NH4)2SO4, 40 g/L de H2SO4 Anode Alliage de PbAg (1 mass.% Ag), 0,485 m2 Conditions opératoires Densité de courant anodique 1000 A/m2 Température 40 °C 16 Rendement de Faraday 65% Tension de cellule 5.5 V Durée de dépôt 2 heures Quantité de manganèse 645,75 g déposée Quantité d'hydrogène produite 23,52 g Lors de la gère étape, les deux électrodes sont reliées à une alimentation électrique qui délivre un courant de 10,9 A. Le manganèse se dépose à la cathode, et de l'oxygène se dégage à l'anode. Le cobalt joue le rôle d'additif dépolarisant ; il se co-dépose avec le manganèse à la cathode. A la 5 fin de la gère étape, l'alimentation électrique est coupée et l'hydrogène commence à se dégager sur l'électrode en acier inoxydable. Simultanément, le manganèse s'oxyde en ions Mn2+ et le cobalt en ions Co2+. REVENDICATIONS1. Procédé électrochimique de production d'hydrogène gazeux sous pression caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à mettre en oeuvre, dans au moins une enceinte, au moins une étape d'électrolyse EQ d'un électrolyte comprenant au moins un solvant, de préférence aqueux , cette étape d'électrolyse EQ convertissant de l'énergie électrique en énergie chimique, avec production d'oxygène gazeux dans une enceinte EQ et au moins une étape de conversion C° de cette énergie chimique en une énergie d'oxydoréduction avec production d'hydrogène gazeux dans une enceinte C° fermée identique ou différente, de préférence identique, à l'enceinte E''; dans lequel: l'électrolyte comprend des ions Min+, M correspondant au couple redox (1\e/M), et des ions Aa+ d'au moins un additif A de dépolarisation correspondant un couple redox (Aa+/A) avec: la valeur absolue de la surtension de la réaction de dégagement d'hydrogène sur le métal M est supérieure à la différence Eth(H+/H2) - Eth(1\e/M) en milieu acide et à la différence Eth(H20/H2) - Eth(1\e/M) en milieu basique ; Eth(Aa+/A) 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que : 10 M est un métal, de préférence choisi dans le groupe comprenant - idéalement constitué par - : Zn, Cd, Sn, Ni, Mn, Fe, Pb, Co, Hg, leurs alliages et leurs mélanges ; Zn étant particulièrement préféré; A est un métal, de préférence choisi dans le groupe comprenant - idéalement constitué par - : Fe, Co, Sn, Ni, Ta, Mo, W, Pd, Rh, In, Ge, leurs alliages et leurs 15 mélanges; Fe et Ni étant particulièrement préférés. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par l'une au moins des dispositions suivantes: Les ions du métal M sont apportés dans l'électrolyte par au moins un précurseur, e 20 préférence choisi dans le groupe comprenant - idéalement constitué par - : les sels, en particulier les sulfates, les oxydes, les nitrates, les chlorures, les citrates, les phosphates, les carbonates, les fluorures, les bromures, les oxydes, les solutions aqueuses d'hydroxyde de métaux alcalins ou de métaux alcalino-terreux et leurs mélanges. 25 Les ions de l'additif de dépolarisation A sont apportés dans l'électrolyte par au moins un précurseur, de préférence choisi dans le groupe comprenant idéalement constitué par - : les sels, en particulier les sulfates, les oxydes, les cyanates, phosphates, ammoniaques, nitrates, chlorures, ions hydratés, les ions complexes, et leurs mélanges; et plus préférentiellement encore, parmi les ions 30 complexes sous forme oxygénée, cyanurée, ammoniée ou fluorosilicique, et leurs mélanges. L'électrolyte est une solution saline aqueuse comprenant en outre au moins un acide ou une base de Bronsted dont le contre-ion est de préférence identique au du sel M et/ou de A. 19 4. 5 5. 10 6. 15 7. 20 8. 25 30 9. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque enceinte EQ comprend au moins une cathode et au moins une anode. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que la cathode est réalisée à partir d'un matériau permettant le dépôt du métal M avec un rendement de Faraday d'au moins 30%, de préférence d'au moins 50% , ce matériau étant de préférence choisi dans le groupe des métaux et/ou des alliages métalliques, comprenant -et idéalement composé de- : Al, Pb et alliages de Pb, matériaux à base de carbone, de nickel, et/ou de fer, aciers inoxydables, et les combinaisons de ces matériaux. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que l'anode est soit réalisée à partir d'un matériau choisi dans le groupe des métaux et/ou des alliages métalliques, comprenant et idéalement composé de : Pb et alliages de Pb, en particulier les alliages Pb-Ag-Ca ou Pb-Ag; les aciers, le nickel ou le fer, et les combinaisons de ces matériaux, soit est constituée par une anode stable dimensionnellement "Dimensionally Stable Anode" (DSA), soit au moins un oxyde. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que lors de l'étape d'électrolyse EQ, l'alimentation en courant continu délivre une densité de courant i (A/m2) compris entre 100 et 5000, de préférence 200 et 3000, et, plus préférentiellement encore 400 et 2000. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que l'interface entre la phase gazeuse non dissoute G et la phase liquide L - ci-après dénommée interface G/L- est augmentée au moins lors de l'étape C°, de manière à d'accélérer la diffusion de la phase liquide vers la phase gazeuse, de l'hydrogène dissous saturant, voire sursaturant, l'électrolyte. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend : a) au moins une enceinte EQ fermée destinée à contenir au moins un électrolyte; b) au moins cathode destinée à être plongée dans l'électrolyte; c) au moins une anode destinée à être plongée dans l'électrolyte; 20 d) une alimentation électrique reliée à la cathode (b) et à l'anode (c); e) au moins un conduit d'évacuation de gaz équipé d'au moins une vanne, ce conduit d'évacuation se subdivisant de préférence, d'une part, en au moins un conduit destiné à l'évacuation de l'oxygène gazeux éventuellement en mélange avec de 5 l'hydrogène gazeux et, d'autre part, en au moins un conduit destiné à l'évacuation de l'hydrogène gazeux ; chacun de ces conduits étant équipé d'au moins une vanne f) éventuellement des moyens d'augmentation de l'interface G/L; g) éventuellement des moyens de mise en circulation de l'électrolyte dans l'enceinte; 10 h) éventuellement des moyens de chauffage de l'électrolyte dans l'enceinte . 10. Kit pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une au moins des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il comprend : o le dispositif selon la revendication 10; 15 o et les composants pour la préparation de l'électrolyte destiné à être contenu dans l'enceinte du dispositif