L'énergie décarbonée est l'une des préoccupations majeures de notre siècle dans le domaine de l'écologie. Dans cette idée, l'hydrogène est une voie qui est explorée dans divers secteurs. Des avancées très récentes vont accélérer les progrès de la production de ce gaz.
Le principal problème de l'hydrogène est qu'il est largement produit à partir de combustibles fossiles. Les émissions de CO2 qui en découlent sont donc considérables. Néanmoins, une équipe de chercheurs de l'Institut de Technologie de Karlsruhe (KIT), accompagnée d'autres experts canadiens ont développé plusieurs solutions très pertinentes. Quel est le projet ? La création de photoréacteurs à bas coûts, capables de produire de l'hydrogène ou de l'eau potable directement dans les parcs solaires ou depuis… votre toit !
La photosynthèse artificielle
Ce processus consiste à profiter des réactions chimiques qui ont lieu lors du contact de la lumière solaire avec un matériau. Les chercheurs du KIT ont réussi à identifier plusieurs matériaux photocatalytiques qui absorbent les photons pour en tirer de l'énergie.
En gros, ces matériaux décomposeraient l'eau en hydrogène ou en oxygène. Ils seraient capables de produire également des carburants neutres en CO2 juste avec de l'eau et du dioxyde de carbone. Cette technologie existait, mais était réservée aux laboratoires spécialisés tant son coût était élevé. L'objectif est de faire baisser le prix de cette tech, pour qu'elle puisse équiper facilement des infrastructures nouvelles, comme des toits de maison par exemple.
Une production rentable grâce à des réacteurs photochimiques efficaces
Grâce à une nouvelle conception, les chercheurs ont développé des réacteurs moins chers et efficaces, plus adaptés à une production en masse. Pour faire simple, ils se composent d'un photocatalyseur, intégré au cœur du réacteur. Ce catalyseur contient également les réactifs nécessaires à la production d'hydrogène.
Pour que cela fonctionne, la lumière du solaire doit être dirigée dans le photocatalyseur avec un minimum de pertes, quelle que soit la position du soleil. Pour parvenir à cela, les chercheurs ont choisi de concevoir l'ensemble avec des panneaux polymères recouverts d'une couche d'aluminium, qui augmente la réflectivité. Le transport de la lumière est donc optimisé tout au long de la journée.
Cette innovation est un pas important dans la grande marche vers la décarbonation de l'énergie. D'autres défis resteront à relever, notamment le développement de méthodes de stockage de l'hydrogène et la mise en place d'un réseau de distribution efficace. La technologie est tout de même prometteuse. Peut-être qu'un jour, une grande partie des toits seront équipés de dispositifs du genre ?
Sources : Tech Xplore, IEA
