L'EPFL développe une solution "low cost" pour produire de l'hydrogène
Des chercheurs de l'EPFL ont réussi à produire de l'hydrogène avec de l'eau, de la rouille et de l'énergie solaire. Ils ouvrent la voie à une solution à la fois économique et écologique pour stocker les énergies renouvelables.
Pour rendre l'énergie solaire disponible en tout temps, l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) développe une technologie qui transforme la lumière en hydrogène, un carburant propre et au bilan carbone neutre. Ce dispositif encore expérimental fait l'objet d'une publication dans Nature Photonics.
L'équipe du chercheur Kevin Sivula s'est volontairement limitée à des matériaux et techniques de fabrication extrêmement bon marché: de l'eau et de l'oxyde de fer (rouille). Les scientifiques comptent ainsi ouvrir la voie à un hydrogène solaire économiquement viable, annonce l'EPFL dimanche dans un communiqué.
Idée ancienne
L'idée de convertir l'énergie solaire en hydrogène n'est pas nouvelle. L'EPFL s'est lancée sur le créneau dans les années 90 avec les travaux de Michael Grätzel. Ce dernier a inventé avec un collègue une sorte de cellule solaire photoélectrochimique (PEC), capable de produire directement de l'hydrogène à partir d'eau.
Le prototype tire parti de la cellule solaire à colorant inventée par Michael Grätzel. Elle est combinée à un semi-conducteur en oxyde de fer chargé de libérer de l'oxygène. Dopée entre autres au silicium, la nano-rouille utilisée est un peu plus élaborée que celle d'un vieux clou, relève le communiqué.
Le problème du coût
La deuxième partie du dispositif est constituée d'un colorant et de dioxyde de titane. Cette seconde strate permet aux électrons transférés par l'oxyde de fer de gagner assez d'énergie pour extraire l'hydrogène de l'eau.
Pour son dernier prototype, l'équipe de Kevin Sivula s'est attelée à résoudre le problème principal de la technologie PEC: son coût. "Une équipe américaine est parvenue à atteindre un rendement impressionnant de 12,4%", raconte le chercheur. Mais avec leur méthode, dix centimètres carrés de surface coûtent en effet quelque 10'000 dollars à produire. (lire ci-contre)
ats/dk
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Une stratégie "low cost"
Le matériau le plus cher utilisé par les scientifiques de l'EPFL est la plaque de verre. Le rendement est encore faible, entre 1,4% et 3,6% selon les prototypes testés. Mais le potentiel est considérable.
"Avec notre concept le meilleur marché, à base d'oxyde de fer, nous pouvons espérer atteindre un rendement de 10% en quelques années pour un coût ne dépassant pas les 80 dollars au m2. A ce prix, nous serons concurrentiels avec les méthodes traditionnelles d'extraction de l'hydrogène", note Kevin Sivula.
Le scientifique estime qu'il pourra au final atteindre un rendement de 16% tout en gardant la logique "low cost" qui fait l'intérêt de la démarche.