L'hydrogène va gagner en importance dans le futur si nous voulons réduire notre dépendance aux carburants fossiles. Il est possible de produire ce gaz de manière viable grâce à l'énergie solaire pour obtenir de l'hydrogène et de l'oxygène à partir de l'eau. Le carburant obtenu est propre, se stocke et permet d’alimenter en énergie des véhicules de transport. De plus, il peut, si nécessaire, être transformé en électricité. Cependant, produire de l'hydrogène à partir de la lumière du soleil nécessite des matériaux rares et coûteux pour fabriquer les cellules solaires et les composants de catalyse nécessaires à la capture et à la transformation de l'énergie.

LRESE

Des chercheurs du Laboratory of Renewable Energy Science and Engineering (LRESE, en Suisse), ont cependant réussi à produire de grandes quantités d'hydrogène à un coût modeste en concentrant la lumière du soleil. Pour y parvenir, ils ont créé un système électrochimique performant qui permet, en association avec un collecteur solaire et une système de gestion thermique optimal, de produire de l'hydrogène à partir de l'énergie solaire avec un rendement de 17 %. De plus, le système offre une puissance et une densité de courant sans précédent. Mieux encore, cette technologie inédite est stable et peut s'adapter aux variations de luminosité rencontrées au cours de la journée.

Eau

Dans ce nouveau procédé, un mince film d’eau circule sur une cellule solaire pour la refroidir. La température du système reste relativement basse, et le rendement de la cellule est donc meilleur. Parallèlement, la chaleur extraite par l’eau est transmise aux zones de catalyse, qui améliorent le rendement de la réaction chimique et contribuent à la production d'hydrogène.

Les chercheurs du LRESE ont utilisé ce simulateur solaire unique pour démontrer la stabilité des performances de leur procédé. Les résultats de ces expériences en laboratoire ont été si prometteurs que le système a été étendu et est aujourd'hui testé sur le campus de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), en Suisse. Un miroir parabolique d'un diamètre de 7 m a été installé pour multiplier la concentration de la lumière du soleil par 1000 et alimenter le système en énergie.

Selon les chercheurs, le système pourrait être utilisé pendant plus de quatre ans avant d'avoir à remplacer un composant et près de 20 ans en ne remplaçant que quelques éléments tous les quatre ans.

Les résultats des travaux ont été publiés sur le site de la revue Nature Energy.

Source : EPFL