La percée du réacteur solaire améliore l'efficacité de la production d'hydrogène propre

Des chercheurs de l'université de Shinshu ont mis au point un système de réacteur révolutionnaire capable de créer de l'hydrogène à partir de la lumière du soleil et de l'eau. Il pourrait s'agir d'un grand pas vers la production durable d'hydrogène sans dépendre des combustibles fossiles. Le réacteur de 1 076 mètres carrés utilise des panneaux photocatalytiques dans un processus en deux étapes pour diviser les molécules d'eau en hydrogène et en oxygène.

Ce système est différent des méthodes habituelles en une seule étape car il sépare la production d'hydrogène et d'oxygène en deux phases. Ce processus en deux étapes permet d'obtenir de meilleurs taux de conversion de l'énergie solaire en hydrogène que les systèmes traditionnels, qui dépendent souvent du gaz naturel pour raffiner l'hydrogène.

Le réacteur a montré des avantages surprenants lorsqu'il a été exposé à la lumière naturelle du soleil pendant les essais. Il a atteint une efficacité de conversion de l'énergie solaire supérieure d'environ 50 % dans des conditions réelles à ce qu'elle était en laboratoire. Le professeur Kazunari Domen, auteur principal de l'étude publiée dans Frontiers in Science, estime que cette amélioration est due à des différences régionales dans les composantes du spectre solaire.

Toutefois, malgré ces résultats prometteurs, l'efficacité du système doit encore atteindre le niveau requis pour une utilisation commerciale. Il convertit actuellement environ 1 % de la lumière du soleil en hydrogène dans des conditions normales. Les experts estiment qu'un rendement d'au moins 5 % est nécessaire pour que le système soit viable à grande échelle. L'équipe souligne que pour atteindre cet objectif, il faudra développer de meilleurs photocatalyseurs et augmenter la taille des réacteurs.

La technologie s'attaque également aux problèmes de sécurité liés à la production d'hydrogène. Les chercheurs ont conçu le système avec des caractéristiques spécifiques pour réduire le risque d'explosion lors de la manipulation de l'oxyhydrogène, comme l'utilisation de compartiments étroits et de plastiques PVC souples pour le confinement.

Le professeur Domen souligne que l'amélioration de l'efficacité de la conversion de l'énergie solaire en énergie chimique pourrait contribuer à accélérer le développement de technologies de production de masse, de procédés de séparation des gaz et d'installations à plus grande échelle.

L'exploitation réussie, pendant trois ans, de ce réacteur de validation du concept marque une étape importante pour rendre l'hydrogène carburant plus durable. Si cette technologie peut être développée davantage, elle pourrait nous éloigner des combustibles fossiles dans la production d'hydrogène.