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Synthèse d'hydrogène à partir d'énergie solaire
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Des chercheurs du Centre allemand de recherche aérospatiale (DLR) sont parvenus à synthétiser de l'hydrogène grâce à de l'énergie solaire et sans émission de CO2 dans une installation pilote de 100 kilowatts, située en Espagne.
L'énergie solaire est, de loin, la forme d'énergie la plus largement disponible sur Terre. L'hydrogène est, quant à lui, une source d'énergie particulièrement intéressante, compte tenu de sa densité énergétique, d'autant que sa combustion ne libère que de la chaleur et de l'eau. Le succès des chercheurs du DLR ouvre de nouvelles possibilités de stockage de l'énergie solaire sous forme d'hydrogène.
Le département de recherche solaire de l'Institut de thermodynamique technique du DLR travaille depuis plus de 6 ans au développement de réacteurs innovants pour la décomposition thermochimique solaire de l'eau, dans le cadre des projets européens HYDROSOL I et II. Dans ces réacteurs, l'eau est clivée en hydrogène et oxygène à l'aide d'énergie solaire, sans passer par la production de courant électrique. Les résultats de leurs recherches, obtenus jusqu'à présent dans des installations de 10 kilowatts, ont désormais pu être observés avec succès pour une puissance de 100 kilowatts.
L'installation espagnole Plataforma Solar de Almeria (PSA), équipée d'un réacteur solaire innovant développé par le DLR, constitue, de par sa taille et son automatisation, un prototype important pour les futures installations industrielles. Le réacteur est chauffé jusqu'à 800 à 1.200 degrés Celsius grâce à un rayonnement solaire concentré. A ces températures, il est possible d'obtenir de l'hydrogène à partir d'eau. Après une qualification thermique détaillée de l'installation solaire, celle-ci a été récemment équipée d'absorbeurs solaires, dont le revêtement spécifique leur permet de cliver l'eau et de produire ainsi de l'hydrogène sans libérer de CO2. Les rendements atteints dépassent les attentes des chercheurs.
Dans les mois qui viennent, les tests de production d'hydrogène sur la tour SSPS (Small Solar Power System) de la PSA seront poursuivis et intensifiés. Il s'agit notamment d'optimiser les conditions d'exploitation et l'efficience de l'installation. Des tests complémentaires portant sur d'autres types de revêtements devraient permettre de déterminer quel matériau est le plus approprié.
L'installation de 100 kilowatts est conçue de façon modulaire. Ainsi, un accroissement de sa puissance jusqu'à l'échelle du mégawatt est d'emblée envisageable. Ceci est possible via la multiplication des unités de réacteur existantes et le raccordement à des champs d'héliostat d'une taille adaptée, déjà utilisés commercialement pour la production d'électricité, en Espagne notamment.
Le projet HYDROSOL est porté par un consortium d'acteurs allemands, espagnols, grecs, danois et britanniques. Les travaux de recherche et développement d'HYDROSOL I ont été, compte tenu de leur portée potentielle, récompensés par le Prix européen de la recherche Descartes et le Technical Achievement Award du Partenariat international pour l'économie de l'hydrogène (IPHE).
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