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https://www.enerzine.com/des-chercheu...trolyse-grace-au-nickel/87254-2024-03
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Le procédé Spark ne génère donc aucune émission de CO2 et consomme 4 fois moins d'énergie que l'électrolyse »
https://www.lesechos.fr/idees-debats/...r-produire-de-lhydrogene-vert-1945506
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https://trustmyscience.com/nouvelle-m...-lithium-eau-de-mer-pour-nos-batterie
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Un nouveau matériau pour la production d'hydrogène vert à grande échelle | Techniques de l'Ingénieur 
Nous avons choisi une approche qui permet d’utiliser l ‘énergie solaire, sans passer par un ensemble “panneau solaire / électrolyseur”. Notamment parce que les électrodes sont souvent produites à base de matériaux extrêmement chers, comme le platine.
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Nous développons actuellement des photo-électrodes, sortes de panneaux solaires, qui trempent directement dans l’eau. Les rayons du soleil vont être absorbés pour produire des charges électriques, qui vont être directement rejetées dans l’eau pour « casser » les molécules d’eau et produire de l’hydrogène et de l’oxygène.
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Ce mécanisme a plusieurs avantages. Déjà, le panneau solaire produit directement l’hydrogène dans l’eau, ce qui simplifie beaucoup le processus. Nous avons combiné une fine couche d’un matériau, appelé semi-conducteur III-V, qui absorbe très bien la lumière, avec une couche épaisse de silicium. Or, le silicium est un élément chimique extrêmement abondant sur Terre et peu cher. Nous avons donc réussi à montrer que l’utilisation de photo-électrodes à base de silicium permettait d’obtenir d’excellents résultats. C’est un élément déterminant pour évaluer le potentiel de notre procédé à être utilisé à grande échelle.
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Les chercheurs ont testé et validé l’intérêt d’un procédé par thermocompression avec chauffage par induction. Il présente l’avantage d’accepter l’utilisation de nouveaux matériaux polymères et composites thermoplastiques, et notamment ceux issus du recyclage. « Nous sommes au début d’une nouvelle histoire dans la manière de fabriquer les modules photovoltaïques, en particulier en repensant différemment toute la démarche de l’éco-innovation, se réjouit la spécialiste. Ce nouveau procédé d’assemblage va nous permettre d’ouvrir le champ des possibles en termes de matières. »
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Par exemple, il va être possible d’utiliser des matières recyclées issues de la filière automobile, comme c’est le cas du polypropylène, et de l’associer à des fibres de carbone recyclées. Avec le procédé standard de lamination, l’utilisation de ces matières est impossible. Le chauffage par induction produit une montée en température très rapide, jusqu’à 250, voire 270 degrés, et n’engendre pas de dégradation des cellules photovoltaïques, ce qui permet de conserver leurs performances et d’optimiser la rentabilité industrielle. Cette nouvelle technologie permettra aussi d’intégrer de plus grandes quantités de composites thermoplastiques dans la fabrication des modules, qui présentent l’intérêt d’être réutilisables, au contraire des thermodurcissables.
Dans cette démarche d’éco-innovation, le CEA-Liten et l’INES mènent également des travaux de recherche dans le but de réduire la quantité d’argent dans les modules en développant une nouvelle technologie d’interconnexion des cellules photovoltaïques. « Nous sommes au tout début de ce programme, mais je pense que nous pourrons parvenir à une preuve de concept dès l’année prochaine », conclut Aude Derrier.
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Nous développons actuellement des photo-électrodes, sortes de panneaux solaires, qui trempent directement dans l’eau. Les rayons du soleil vont être absorbés pour produire des charges électriques, qui vont être directement rejetées dans l’eau pour « casser » les molécules d’eau et produire de l’hydrogène et de l’oxygène.
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Ce mécanisme a plusieurs avantages. Déjà, le panneau solaire produit directement l’hydrogène dans l’eau, ce qui simplifie beaucoup le processus. Nous avons combiné une fine couche d’un matériau, appelé semi-conducteur III-V, qui absorbe très bien la lumière, avec une couche épaisse de silicium. Or, le silicium est un élément chimique extrêmement abondant sur Terre et peu cher. Nous avons donc réussi à montrer que l’utilisation de photo-électrodes à base de silicium permettait d’obtenir d’excellents résultats. C’est un élément déterminant pour évaluer le potentiel de notre procédé à être utilisé à grande échelle.
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Les chercheurs ont testé et validé l’intérêt d’un procédé par thermocompression avec chauffage par induction. Il présente l’avantage d’accepter l’utilisation de nouveaux matériaux polymères et composites thermoplastiques, et notamment ceux issus du recyclage. « Nous sommes au début d’une nouvelle histoire dans la manière de fabriquer les modules photovoltaïques, en particulier en repensant différemment toute la démarche de l’éco-innovation, se réjouit la spécialiste. Ce nouveau procédé d’assemblage va nous permettre d’ouvrir le champ des possibles en termes de matières. »
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Par exemple, il va être possible d’utiliser des matières recyclées issues de la filière automobile, comme c’est le cas du polypropylène, et de l’associer à des fibres de carbone recyclées. Avec le procédé standard de lamination, l’utilisation de ces matières est impossible. Le chauffage par induction produit une montée en température très rapide, jusqu’à 250, voire 270 degrés, et n’engendre pas de dégradation des cellules photovoltaïques, ce qui permet de conserver leurs performances et d’optimiser la rentabilité industrielle. Cette nouvelle technologie permettra aussi d’intégrer de plus grandes quantités de composites thermoplastiques dans la fabrication des modules, qui présentent l’intérêt d’être réutilisables, au contraire des thermodurcissables.
Dans cette démarche d’éco-innovation, le CEA-Liten et l’INES mènent également des travaux de recherche dans le but de réduire la quantité d’argent dans les modules en développant une nouvelle technologie d’interconnexion des cellules photovoltaïques. « Nous sommes au tout début de ce programme, mais je pense que nous pourrons parvenir à une preuve de concept dès l’année prochaine », conclut Aude Derrier.
https://www.techniques-ingenieur.fr/a...hydrogene-vert-a-grande-echelle-11787
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https://www.autoplus.fr/actualite/hyd...urs-incroyable-decouverte-600249.html
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https://www.sciencesetavenir.fr/natur...nir-de-l-hydrogene_153116?xtor=RSS-15
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https://korii.slate.fr/tech/energie-l...ckage-solaire-tesla-autonomie-solaire
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Malgré les avantages évidents de cette technologie, stocker l'énergie éolienne est bien moins rentable que de l'utiliser directement. D'abord, l'électrolyse de l'eau est quatre fois plus chère que le vaporeformage (de l'ordre de 6 euros/kg).
Le rendement des électrolyseurs atteint au mieux 75%, ce qui signifie qu'on perd au passage un quart de l'électricité produite. On ne sait pas non plus où et comment sera stocké l'hydrogène.
Ce système paraît malgré tout prometteur, dans la mesure où il corrige l'un des défauts majeurs de l'éolien (son intermittence). Dans la plupart des cas, le facteur de charge d'une éolienne ne dépasse pas 25%.
Le rendement des électrolyseurs atteint au mieux 75%, ce qui signifie qu'on perd au passage un quart de l'électricité produite. On ne sait pas non plus où et comment sera stocké l'hydrogène.
Ce système paraît malgré tout prometteur, dans la mesure où il corrige l'un des défauts majeurs de l'éolien (son intermittence). Dans la plupart des cas, le facteur de charge d'une éolienne ne dépasse pas 25%.
https://korii.slate.fr/tech/siemens-e...age-energie-electricite-intermittente
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https://www.rtflash.fr/electrodes-flu...drogene-50-fois-plus-efficace/article
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> Une autre approche, plus expérimentale mais aussi plus simple, se passe complètement de panneaux solaires. La lumière est dans ce cas collectée par des matériaux semi-conducteurs appelés photocatalyseurs, qui se présentent sous forme de petits cristaux immergés dans de l’eau. Leurs électrons, une fois excités par les photons lumineux, migrent vers la surface du cristal et enclenchent l’électrolyse de l’eau, produisant ainsi le dihydrogène convoité. Avec cependant un piètre rendement, pour l’instant incompatible avec des applications commerciales.
> Une équipe de chimistes japonais vient cependant de publier une importante avancée en la matière. Elle dit être parvenue à mettre au point un photocatalyseur presque parfait, capable de convertir en H2 la quasi-totalité de la lumière qu’il reçoit. Les résultats sont parus le 27 mai dans la revue Nature.
> Le matériau présenté dans Nature par l’équipe de Kazunari Domen, de l’Université de Tokyo, n’est pas vraiment nouveau: il s’agit du titanate de strontium, un cristal historiquement utilisé comme substitut du diamant sous le nom de fabulite. Ses propriétés photo-catalytiques ont été découvertes en 1977, rappelle Nature dans un article connexe, et ont depuis été étudiées sous toutes les coutures. L’idée des chercheurs a été d’améliorer chaque étape de fonctionnement de ce photocatalyseur afin d’augmenter son efficacité.
> La lumière utilisée dans l’expérience provenait de rayons ultraviolets (UV) d’une longueur d’onde comprise entre 350 et 360 nanomètres. Il s’agissait donc non pas d’une lumière solaire naturelle, mais d’une mince portion de son spectre lumineux. La plupart des UV sont en effet filtrés dans l’atmosphère et ne représentent qu’environ 4% du spectre solaire. Les auteurs l’admettent sans détour et estiment que l’efficacité de leur matériau illuminé par le soleil serait de l’ordre de… 0,65%. Des synthèses récentes en la matière évaluent à 10% l’efficacité nécessaire pour espérer une viabilité économique de centrales de power-to-gas. Pour cette raison, l’article de Kazunari Domen représente avant tout une intéressante preuve de concept, plus qu’une application prête à l’emploi.
> La route vers l’hydrogène produit par photocatalyse risque donc d’être encore longue. Les développements futurs viseront certainement à élargir le spectre d’absorption de la lumière. «Les choses peuvent aller plus vite qu’on ne le pense, glisse Hubert Girault. D’ici à une dizaine d’années, on assistera peut-être à la mise au point de photocatalyseurs suffisamment performants pour entrer en compétition avec les panneaux solaires photovoltaïques couplés à l’électrolyse.»
> Une équipe de chimistes japonais vient cependant de publier une importante avancée en la matière. Elle dit être parvenue à mettre au point un photocatalyseur presque parfait, capable de convertir en H2 la quasi-totalité de la lumière qu’il reçoit. Les résultats sont parus le 27 mai dans la revue Nature.
> Le matériau présenté dans Nature par l’équipe de Kazunari Domen, de l’Université de Tokyo, n’est pas vraiment nouveau: il s’agit du titanate de strontium, un cristal historiquement utilisé comme substitut du diamant sous le nom de fabulite. Ses propriétés photo-catalytiques ont été découvertes en 1977, rappelle Nature dans un article connexe, et ont depuis été étudiées sous toutes les coutures. L’idée des chercheurs a été d’améliorer chaque étape de fonctionnement de ce photocatalyseur afin d’augmenter son efficacité.
> La lumière utilisée dans l’expérience provenait de rayons ultraviolets (UV) d’une longueur d’onde comprise entre 350 et 360 nanomètres. Il s’agissait donc non pas d’une lumière solaire naturelle, mais d’une mince portion de son spectre lumineux. La plupart des UV sont en effet filtrés dans l’atmosphère et ne représentent qu’environ 4% du spectre solaire. Les auteurs l’admettent sans détour et estiment que l’efficacité de leur matériau illuminé par le soleil serait de l’ordre de… 0,65%. Des synthèses récentes en la matière évaluent à 10% l’efficacité nécessaire pour espérer une viabilité économique de centrales de power-to-gas. Pour cette raison, l’article de Kazunari Domen représente avant tout une intéressante preuve de concept, plus qu’une application prête à l’emploi.
> La route vers l’hydrogène produit par photocatalyse risque donc d’être encore longue. Les développements futurs viseront certainement à élargir le spectre d’absorption de la lumière. «Les choses peuvent aller plus vite qu’on ne le pense, glisse Hubert Girault. D’ici à une dizaine d’années, on assistera peut-être à la mise au point de photocatalyseurs suffisamment performants pour entrer en compétition avec les panneaux solaires photovoltaïques couplés à l’électrolyse.»
https://www.letemps.ch/sciences/un-cr...lumiere-hydrogene-un-rendement-record
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