Des physiciens de l'Université de Lancaster développent des méthodes de création de carburant renouvelable à partir d'eau à l'aide de la technologie quantique.

L'hydrogène renouvelable peut déjà être produit par photoélectrolyse où l'énergie solaire est utilisée pour diviser les molécules d'eau en oxygène et hydrogène.

Mais, malgré d'importants efforts de recherche au cours des quatre dernières décennies, des problèmes fondamentaux subsistent avant que cela puisse être adopté commercialement en raison de l'inefficacité et du manque de rentabilité.

Le Dr Manus Hayne du Département de physique a déclaré :« Pour que la recherche progresse, l'innovation dans le développement de matériaux et la conception de dispositifs est clairement nécessaire. »

L'étude de Lancaster, qui faisait partie de la recherche doctorale du Dr Sam Harrison, et est publié dans Rapports scientifiques , fournit la base d'autres travaux expérimentaux sur la production solaire d'hydrogène en tant que carburant renouvelable.

Il démontre que la nouvelle utilisation de nanostructures pourrait augmenter la tension photovoltaïque maximale générée dans une cellule photoélectrochimique, augmenter la productivité de la séparation des molécules d'eau.

Le Dr Hayne a déclaré :« À la connaissance des auteurs, ce système n'a jamais été étudié ni théoriquement ni expérimentalement, et il y a une énorme marge de travail pour approfondir les résultats présentés ici. »

Les énergies fossiles représentaient près de 90 % de la consommation d'énergie en 2015, avec une demande absolue toujours croissante en raison d'une population mondiale croissante et d'une industrialisation croissante.

Le Dr Manus Hayne a déclaré :« La combustion des combustibles fossiles libère du dioxyde de carbone dans l'atmosphère, provoquant le changement climatique mondial, et il n'y en a qu'une quantité finie disponible pour l'extraction. Nous devons clairement passer à une infrastructure énergétique renouvelable et à faible émission de gaz à effet de serre, et l'hydrogène renouvelable devrait jouer un rôle important."

Les cellules solaires photovoltaïques sont actuellement utilisées pour convertir la lumière du soleil directement en électricité mais l'hydrogène solaire a l'avantage de se stocker facilement, il peut donc être utilisé au fur et à mesure des besoins.

L'hydrogène est également très flexible, ce qui le rend très avantageux pour les collectivités éloignées. Il peut être converti en électricité dans une pile à combustible, ou brûlé dans une chaudière ou une cuisinière tout comme le gaz naturel. Il peut même être utilisé pour alimenter les avions.