Produire de l’hydrogène avec l’énergie solaire

L’hydrogène devrait jouer un rôle important dans les prochaines décennies pour réduire l’utilisation des énergies fossiles. L’hydrogène est facile à stocker et peut être utilisé pour alimenter des véhicules électriques ou pour produire de l’électricité à la demande. Cela pourrait notamment être le cas si cet hydrogène est fabriqué de façon «propre», abondante et durable en utilisant l’énergie solaire pour séparer les molécules d’eau constituées d’hydrogène et d’oxygène. Une technologique délicate à maitriser, mais les progrès sont rapides.

Des chercheurs de Laboratoire de la science et de l’ingénierie de l’énergie renouvelable LRESE  de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne ont créé un système capable de produire de grandes quantités d’hydrogène en concentrant via un miroir parabolique les rayons solaires. Leur méthode consiste à envoyer le rayonnement solaire concentré dans un dispositif photo-électrochimique optimisé. Grâce à un système d’échange de chaleur, il est possible d’atteindre un taux de conversion de l’énergie solaire en hydrogène supérieur à 17%. Leur système est par ailleurs très stable, et peut gérer la nature intermittente de l’irradiation solaire. Les résultats de ces recherches ont été publiés dans Nature Energy.

Les chercheurs estiment que leur système peut fonctionner 30.000 heures, près de quatre ans, sans aucun entretien et près de 20 ans si certains éléments sont remplacés tous les quatre ans. Leur concentrateur de rayons solaires suit la course du soleil pour maximiser ses performances. Sophia Haussener qui dirige le LRESE et l’équipe de recherche explique: «que dans un environnement ensoleillé, notre système peut générer jusqu’à un kilogramme d’hydrogène par jour ce qui est suffisant pour permettre à une voiture fonctionnant à l’hydrogène de rouler entre 100 et 150 kilomètres».

«Dans le futur, on pourrait imaginer connecter plusieurs de ces systèmes entre eux», commente Sophia Haussener. «De telles constructions pourraient être exploitées par des sociétés chimiques, ou faire office de stations à hydrogène.»