Innovation

Un générateur qui convertit l’énergie solaire en hydrogène, en oxygène et en chaleur avec une efficacité record

Ce générateur d’hydrogène solaire fonctionne comme un système de photosynthèse artificielle. Il ressemble à une antenne satellite, qui est actuellement installée sur le campus de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), en Suisse.

Dans Nature Energy, ces chercheurs avaient publié, en 2019, une étude sur un dispositif de production d’hydrogène à l’échelle du laboratoire. Ils avaient employé un simulateur solaire à haut flux du Laboratoire de science et d’ingénierie des énergies renouvelables (LRESE) de l’EPFL. En 2023, la même équipe a dévoilé les résultats de leurs études concernant ce système à grande échelle. Selon ces experts, cette nouvelle technologie de production d’hydrogène vert se montre prometteuse en termes d’efficacité. Elle pourrait être indispensable dans de nombreux domaines d’activité (industriels, commerciaux, résidentiels, médicaux…). Nous vous proposons d’en apprendre davantage sur cette invention à travers cet article.

Le principe de fonctionnement de ce système solaire à grande échelle

Cet appareil est constitué d’une antenne de 23 pieds ( 7m) de diamètre, capable de concentrer près de 1 000 fois la puissance du rayonnement solaire. Par ailleurs, il fonctionne comme un arbre artificiel. Il permet de produire de l’hydrogène par électrolyse à partir de l’énergie solaire. Plus précisément, l’eau (H2O) est conduite vers un réacteur doté de cellules photoélectrochimiques, alimentées par le rayonnement solaire. À l’intérieur de ce réacteur, les molécules d’eau sont scindées en hydrogène (H) et en oxygène (O). Ce processus de photosynthèse artificielle a la particularité de produire également de la chaleur. Au lieu de la jeter, cette dernière est traitée à l’aide d’un échangeur de chaleur pour la transformer en un sous-produit utile. Et le plus important est que ce système n’émet pas de dioxyde de carbone. Il assure une production de carburant vert.

Des chercheurs de l'EPFL ont inventé un réacteur solaire qui produit de la chaleur et de l'oxygène tout en générant de l'hydrogène avec une efficacité sans précédent pour ses dimensions.
Des chercheurs de l’EPFL ont inventé un réacteur solaire qui produit de la chaleur et de l’oxygène tout en générant de l’hydrogène avec une efficacité sans précédent pour ses dimensions. Crédit photo : EPFL School of Engineering (capture d’écran YouTube)

Les spécificités de cette technologie de production d’hydrogène solaire

D’après Sophia Haussener, directrice du LRESE, ce convertisseur d’énergie solaire en hydrogène de démonstration serait le tout premier dans cette catégorie. À la différence des prototypes à l’échelle du laboratoire, ce système inclut l’ensemble des dispositifs et composants auxiliaires. Cela permet aux chercheurs de mieux estimer l’efficacité énergétique à laquelle ils peuvent s’attendre. En effet, une puissance de sortie supérieure à 2 kW a été observée. Le plafond de 1 kW constaté sur le réacteur pilote à l’échelle du laboratoire est largement dépassé. En plus de cette grande évolution, cette centrale solaire présente une efficacité record, selon les scientifiques. La production d’hydrogène enregistrée dans le cadre de ces travaux de recherche constitue un élément clé pour réussir le lancement de cette technologie sur le marché.

Les applications potentielles

Aujourd’hui, la société SoHHytec, issue du LRESE, a déjà commencé la commercialisation de cette innovation. Elle collabore avec une usine de production de métaux située en Suisse, qui a demandé le déploiement d’un système de démonstration d’une capacité de plusieurs centaines de kilowatts. L’hydrogène généré sera utilisé pour le recuit des métaux. La chaleur servira à produire de l’eau chaude à l’usine. Et l’oxygène sera livré dans les hôpitaux environnants pour des applications médicales.

Tous les produits obtenus ont leur utilité dans différents domaines. D’ailleurs, les chercheurs prévoient d’exploiter la chaleur produite pour fournir de l’eau chaude et du chauffage à des habitations et à des entreprises. Il serait également possible d’alimenter en hydrogène des piles à combustible, qui serviraient à recharger les véhicules électriques. Un jour, ce carburant propre pourrait même alimenter des camions et des avions. L’équipe de recherche de l’EPFL poursuit actuellement ses travaux, en vue de varier les usages de cette centrale solaire à grande échelle. Elle prévoit notamment de décomposer le dioxyde de carbone afin de générer des matériaux utiles. Plus d’informations : Nature Energy


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Source
popularmechanics.comactu.epfl.ch

Tsiory Laurence

Titulaire de Licence en communication et en langue française, j’exerce le métier de rédactrice francophone web depuis une dizaine d’années. Avant de rejoindre l’équipe de rédaction de Neozone, j’ai collaboré avec quelques agences de communication web locales, ce qui m’a permis de consolider mon expérience et mes connaissances en matière de création de contenus web. J’accorde une grande attention à chaque article que j’écris afin de vous fournir des informations, des solutions, des conseils ou des idées pour nous faire avancer. Je suis capable de traiter divers thèmes, mais je préfère surtout les sujets autour de l’innovation, de la technologie, du voyage, de l’immobilier et des actualités en général. À travers les articles que je rédige pour Neozone, j’espère vous faire connaître des inventions et des produits utiles au quotidien, ainsi que des inventeurs et des entreprises novatrices en France, en Europe et dans le monde entier. « La vie est une grande école où à chaque instant l’Homme s’enrichit et tire une leçon de ses propres expériences ». Cette citation de Maude Anssens m’inspire dans tout ce que j’entreprends au quotidien. J’aime aussi suivre les actualités politiques et économiques internationales. Je pense que donner le meilleur de soi et s’adapter aux évolutions du monde autant que possible sont des valeurs importantes qui peuvent nous aider à progresser et à rester toujours efficace. Je suis sur Linkedin si vous voulez me faire passer un message.

3 commentaires

  1. Article de 1979 au sujet de Jean Luc PERRIER 😉
    Construction “artisanale” d’un concentrateur solaire (d’environ 90 m2 de surface) pour de la production d’hydrogène.
    Et transformation d’un automobile pour l’utilisation de l’hydrogène comme carburant.

    De 1945 a 1951 un camion a hydrogène avait déjà fait ses preuves en terme d’efficacité.

    Ces développement étaient notamment motivé par un besoin de solutions de carburants autres que les énergies pétrolières et gazières (fossiles).

  2. Le jour ou l on pourra construire des éoliennes et des panneaux solaires a l ‘aide d’éoliennes et de panneaux solaires on aura la solution , comme avec votre truc , c’est a dire jamais
    Que ne ferait on pour ne pas devoir changer notre façon de vivre , c’est perdu d’avance

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