Benoit Potier, PDG d'Air Liquide, démontre son enthousiasme pour l'économie de l'hydrogène en testant une station de remplissage d'hydrogène près de Paris en 2011. L'énergie solaire pourrait-elle aider à la production d'hydrogène ? Eric Piermont/AFP/Getty Images Et si vous pouviez conduire une voiture uniquement avec des déchets de jardin et des sodas light expirés ?
Et si vous pouviez capturer l'énergie du soleil dans la rouille et la convertir ensuite en hydrogène ?
Alors que le pétrole devient plus cher et que les aspects environnementaux des processus miniers comme la fracturation hydraulique sont remis en cause, la course pour trouver une énergie propre et peu coûteuse est lancée. Parfois, le brainstorming énergétique devient un peu fou (comme cette première idée, que vous devriez essayer). Cette dernière idée, cependant, n'est pas la pensée hébétée d'un savant fou. C'est en fait le processus très rationnel de certains scientifiques extrêmement intelligents et décidément sains d'esprit. Mieux encore, ils l'ont fait à bon marché.
L'idée de créer de l'hydrogène à partir de l'énergie solaire existe en fait depuis un certain temps. Des scientifiques de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) en Suisse ont à l'origine trouvé un moyen de produire de l'hydrogène à partir d'eau uniquement dans les années 1990. Bien qu'il semble que briser les molécules d'eau et les transformer en hydrogène et en oxygène serait un gâchis de jargon scientifique, c'est en fait assez facile à comprendre. Essentiellement, il s'agit simplement d'utiliser un semi-conducteur qui crée la réaction pour générer de l'oxygène et une cellule solaire qui libère ensuite l'hydrogène. Et, bien sûr, nous ne pouvons pas oublier les électrons très importants. Ou la lumière. (Ne t'inquiète pas, nous y reviendrons plus en détail à la page suivante.)
Comme nous l'avons dit, le contingent suisse avait déjà géré avec succès ce processus il y a deux décennies. Mais en 2012, ils se sont donné le défi de le faire sans équipement extrêmement coûteux. Tellement cher? Une équipe américaine a réussi à fabriquer un produit similaire qui a produit une efficacité de 12,4% - un grand nombre, car cela signifie qu'ils ont pu convertir 12,4 pour cent de la lumière solaire en hydrogène. Malheureusement, le produit s'est traduit par un halètement induisant 10 $, Coût de surface en 000 par 10 centimètres carrés [source :Pousaz]. Des prix à la consommation pas vraiment compétitifs.
Alors pourquoi diable les scientifiques prédisent-ils avec optimisme qu'ils peuvent créer un prototype d'une efficacité de 10 % à un coût de 80 $ le mètre carré [source :Pousaz] ?
Alors maintenant que nous avons déterminé que -- oui -- nous pouvons stocker l'énergie solaire dans la rouille et l'eau, nous devrions probablement revenir un peu en arrière et expliquer davantage comment les scientifiques suisses ont réellement réussi à y parvenir.
Comme nous l'avons dit, le dispositif contient un oxyde semi-conducteur et une cellule solaire à colorant. Les dégagement d'oxygène (le processus d'obtention d'oxygène moléculaire à partir d'une réaction chimique) se produit sur la photo-anode de rouille (où le courant entre) et le dégagement d'hydrogène se passe du côté cathode de l'appareil (où le courant sort). Lorsque ces réactions se produisent, les électrons sont piégés dans la cellule sensibilisée au colorant où ils créent une charge, et l'hydrogène peut être extrait de l'eau. Et voilà, l'énergie est stockée.
Mais comme nous l'avons dit, le prix, pas le processus, a longtemps posé le plus grand défi. Au lieu d'utiliser un semi-conducteur sophistiqué (qui initie le dégagement d'oxygène), l'équipe s'est installée à bon marché, rouille facile à trouver. Malheureusement, la rouille se trouve également être un semi-conducteur assez terrible. Des chercheurs de l'Institut israélien de technologie (Technion) tentent également de résoudre ce problème, en créant une couche ultrafine de rouille dans une cellule solaire qui combine du silicium semi-conducteur plus efficace [source :Focus]. De même, la rouille utilisée par les chercheurs de l'EPFL est en fait de l'oxyde de fer de conception, avec de l'oxyde de silicium ajouté, puis peint avec une couche d'oxyde d'aluminium et de cobalt qui améliorent les performances de la réaction.
Cela signifie que les scientifiques ont trouvé un moyen de produire de l'électricité et de l'hydrogène qui peuvent être stockés pour être utilisés à tout moment, pas seulement lorsque le soleil brille.
Plutôt cool, hein? Réfléchissez à cela pendant que vous tondez la pelouse et buvez du soda light.
Production d'hydrogène dans votre paumeLa curiosité photoélectrochimique attisée ? Vous pouvez regarder cette courte vidéo des gens de l'EPFL.
C'est assez excitant de penser que la science de l'utilisation de l'énergie solaire - qui a toujours été qualifiée d'énergie d'un avenir propre - fait en fait de grands progrès. Et bien qu'avoir une vue d'ensemble de son efficacité est une chose, c'en est une autre pour les scientifiques de se consacrer à la création d'une version bon marché que les consommateurs peuvent réellement utiliser. Peut-être que l'idée fera son chemin, et je peux enfin avoir cette voiture qui roule au soda light expiré.
