Crédit photo : SunHydrogen
SunHydrogen a annoncé que ses modules alimentés par énergie solaire ont atteint une **efficacité de plus de 10%** dans la conversion de l’énergie solaire en hydrogène. Cet avancement, réalisé en collaboration avec Sparc Hydrogen en Australie, représente un pas vers des démonstrations pilotes de plus grande envergure et, à terme, vers la production d’hydrogène vert à coût réduit.
À savoir
Comme l’indique Interesting Engineering, les deux sociétés ont établi un partenariat qui durera 24 mois pour tester si les modules de production d’hydrogène de SunHydrogen peuvent fonctionner au sein du réacteur à **lumière concentrée** de Sparc Hydrogen. Pour ce faire, elles prévoient d’augmenter l’intensité lumineuse lors de leurs expériences en laboratoire avant de passer à des tests en extérieur dans l’installation pilote SHARP située à Roseworthy, en Australie-Méridionale.
Le critère central pour évaluer leur succès est l’efficacité de conversion de l’énergie solaire en hydrogène, appelée **STH** (Solar to Hydrogen efficiency), qui détermine la quantité d’énergie solaire reçue qui est finalement stockée sous forme d’hydrogène. En d’autres termes, un système affichant 10% d’efficacité STH est capable de capter et de stocker l’énergie équivalente à environ un dixième de la lumière solaire qui l’atteint.
Le laboratoire national des énergies renouvelables aux États-Unis a rapporté, en 2017, une efficacité STH s’élevant à 16,2% pour une configuration photoélectrochimique. Toutefois, cette institution a également mis en garde sur le fait que les résultats en matière d’hydrogène solaire peuvent varier d’un laboratoire à un autre, sauf si les méthodes de test sont soigneusement standardisées.
Contexte supplémentaire
Actuellement, la majorité de l’hydrogène vert est produit par un procédé en deux étapes : la première consiste à générer de l’électricité renouvelable, qui est ensuite utilisée dans un électrolyseur pour séparer l’eau en hydrogène et en oxygène. SunHydrogen vise à simplifier ce processus en associant la **conversion de l’énergie solaire** au processus de séparation de l’eau dans un même dispositif.
De son côté, Sparc Hydrogen se concentre également sur la production directe d’hydrogène solaire, mais à travers un procédé de **fractionnement photocatalytique de l’eau**. Leur système concentre la lumière du soleil sur des matériaux photocatalytiques qui déclenchent la réaction chimique. Fondée sur la recherche dirigée par le professeur Greg Metha de l’Université d’Adélaïde, l’entreprise a démontré la production d’hydrogène à partir de lumière concentrée en 2021.
La production d’hydrogène solaire directe pourrait permettre de réduire les besoins en équipements, l’utilisation des terres et les pertes liées à la conversion de l’électricité. Si cette technologie démontre sa robustesse et ses coûts abordables à grande échelle, elle pourrait aider les villes et les entreprises à générer un **carburant plus propre** pour l’industrie lourde, le transport maritime, la fertilisation et l’alimentation électrique de secours, tout en réduisant la **pollution de l’air** associée aux sources d’énergie non renouvelables telles que le gaz, le pétrole et le charbon.
Quelles sont les actions entreprises ?
La prochaine étape consistera à vérifier si les modules de SunHydrogen peuvent continuer à fonctionner efficacement lorsque la lumière est intensifiée. D’après SunHydrogen, la production d’hydrogène a augmenté avec l’intensité lumineuse, ce qui suggère que les modules pourraient profiter d’un **flux solaire plus intense** sans pour autant dépasser une limite utile, selon les précisions d’Interesting Engineering.
Les partenaires prévoient également de réaliser une évaluation technico-économique cofinancée afin d’estimer le coût moyen de la production de 2,2 livres (soit environ un kilogramme) d’hydrogène.
L’un des principaux défis reste la **durabilité** des systèmes. Le laboratoire national des énergies renouvelables des États-Unis a noté que les matériaux semi-conducteurs utilisés dans les systèmes photoélectrochimiques directs peuvent se dégrader dans des électrolytes à base d’eau, rendant difficile l’atteinte de longues durées de fonctionnement.
Si SunHydrogen et Sparc Hydrogen peuvent prouver que leurs performances de laboratoire se maintiennent en extérieur et sous lumière concentrée, la technologie pourrait s’approcher d’une utilisation pratique.
En cas de réussite de ces étapes, Sparc Hydrogen obtiendra aussi une option de 18 mois pour négocier un contrat d’approvisionnement à long terme ou une licence de fabrication pour les modules de SunHydrogen.
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