Pour stocker l’énergie solaire sous forme d’hydrogène, des chercheurs suisses ont expérimenté un dispositif d’électrolyse qui utilise de simples cellules photovoltaïques du commerce et sans employer de matériaux rares. Leur système fait preuve de performance et pour un coût de production modique qui n’a jamais été encore atteint jusqu’à présent.
En 1943, l'écrivain français René Barjavel publie « Ravage », un roman d’anticipation décrivant l’effondrement d’une civilisation technologiquement avancée, suite à la disparition soudaine de toute forme de courant électrique. Plus aucune machine ne fonctionne, la vie des habitants dans les cités sombre alors dans le chaos. La société avant la catastrophe que décrit l’auteur ressemble étrangement à la nôtre. Un monde machiniste dans lequel nous sommes tous tributaires d’une seule ressource énergétique primaire qui conditionne en fait la génération de toutes les autres et notamment en brûlant majoritairement des carburants fossiles, non renouvelables pour créer notre électricité.
Si la transformation radicale de nos moyens de production énergétique est une évidence, une multitude d’écueils techniques restent cependant à surmonter. Comment, par exemple, stocker l’électricité issue du solaire sans recourir aux batteries à base de lithium qui est un minerai rare et coûteux à extraire. Sans parler des autres composants qui sont aussi rarissimes, mais indispensables à la fabrication des générateurs de courant.
« L'hydrogène est l'une des clés de sortie de notre dépendance aux énergies fossiles », estiment les chercheurs suisses du Laboratoire d’ingénierie de l'énergie renouvelable à l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne. Ils ont développé un système capable de produire de grandes quantités d’hydrogène en concentrant la lumière du soleil sur un dispositif photo-électrochimique optimisé. Leur prototype se compose de trois cellules solaires en silicium cristallin délivrant de hauts voltages. Elles sont connectées entre elles et reliées à un système d’électrolyse qui ne comprend aucun matériau rare. « Notre dispositif fonctionne grâce à une fine couche d’eau qui s’écoule sur la cellule solaire, pour maintenir une température relativement basse et de bonnes performances », expliquent les chercheurs.
La chaleur de l’eau est transférée au catalyseur pour améliorer le processus d’électrolyse. Le taux de conversion de l’énergie solaire en hydrogène est supérieur à 17%, selon leurs analyses. Le dispositif fonctionnerait 30 000 heures sans remplacement des composants, et jusqu’à 20 ans, si les réactifs électrochimiques sont renouvelés tous les 4 ans. Leur prototype produit déjà 1 kilo d'hydrogène par jour permettant à une voiture équipée d’une pile à hydrogène de rouler entre 100 et 150 kilomètres. Les scientifiques prévoient que des stations à hydrogène utilisant ce procédé seront bientôt opérationnelles en ville ou le long des routes, avant, convient-il d’espérer, que notre planète, gavée aux énergies fossiles, ne subisse ses premières coupures intempestives de courant.
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