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Les chercheurs de l’université de Rice ont construit un nouveau dispositif simple fonctionnant à l’énergie solaire qui peut créer de l’hydrogène en divisant de l’eau. Ce système est très similaire aux autres modèles de « feuilles artificielles », mais l’équipe affirme qu’il est autosuffisant et relativement bon marché à produire.

Une « feuille artificielle »

Ce système est constitué d’une cellule solaire en pérovskite, reliée à des électrodes constituées d’un catalyseur qui électrolyse l’eau. Lorsque la lumière du soleil frappe cette cellule solaire, elle produit de l’électricité qui alimente le catalyseur, qui divise ensuite l’eau en oxygène et en hydrogène. Ces derniers remontent à la surface où ils peuvent être collectés pour être utilisés.
L’efficacité de la conversion de la lumière du Soleil en hydrogène est d’environ 6,7 %, ce qui est relativement élevé pour ce type de système. Mais la caractéristique la plus utile, selon l’équipe, est l’autonomie. Cette cellule solaire et les électrodes font partie d’une seule et même unité – les composants de la cellule solaire sont enfermés dans une enveloppe en polymère qui les protège des dégâts de l’eau, tout en laissant passer la lumière du Soleil. Les électrodes se trouvent à l’extérieur, là où elles peuvent séparer l’eau.
Ce dispositif pourrait être laissé dans un endroit où tombe de l’eau avec la lumière directe du Soleil et fonctionner pendant de longues périodes, produisant de l’hydrogène selon les besoins.

Une boucle auto-entretenue

« Avec une conception intelligente de ce système, vous pouvez potentiellement faire une boucle auto-entretenue », explique Jun Lou, auteur principal de cette étude. « Même en l’absence de lumière solaire, vous pouvez utiliser l’énergie stockée sous forme de carburant chimique. Vous pouvez mettre les produits hydrogène et oxygène dans des réservoirs séparés et incorporer un autre module comme une pile à combustible pour transformer ces combustibles en électricité ».

Elle utilise des composants peu coûteux

L’équipe explique que leur cellule solaire pérovskite a également été modifiée pour qu’elle ne nécessite pas de composants coûteux comme le platine. Au lieu de cela, ils ont été remplacés par des éléments bon marché comme le carbone. Cela devrait faire baisser le coût de production de ces appareils et les rendre plus viables pour une production commerciale.
Cette recherche a été publiée dans ACS Nano.
Source : Rice University
Crédit photo : Pixabay