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Nouvelles énergies 11/02/2020

Capturer la lumière du soleil et produire de l’hydrogène à l’aide d’une seule molécule ?

Pour faire du solaire une alternative énergétique viable, il faut en maximiser tous les aspects, en optimisant non seulement la manière dont les rayons lumineux sont absorbés, mais aussi la transformation de cette lumière en réserve d’énergie utilisable. Une équipe de chercheurs de l’Ohio State University (Center for Chemical and Biophysical Dynamics) a développé une molécule inédite à même de répondre à ces deux problématiques et ainsi transformer la lumière du soleil directement, rapidement et efficacement en hydrogène.

L’innovation s’appuie sur une forme nouvelle de l’élément rhodium. En utilisant des LEDs pour éclairer des solutions acides contenant cette molécule, l’équipe de chercheurs a constaté que de l’hydrogène était produit lorsque cette dernière était excitée par les photons. 

« L’idée générale est que nous pouvons utiliser les photons du soleil et les transformer en hydrogène. Pour faire simple, nous stockons l’énergie de la lumière du soleil dans des liaisons chimiques pour pouvoir l’utiliser plus tard », détaille Claudia Turro, auteure principale de l’étude, présentée dans la revue Nature Chemistry. Il pourrait donc s’agir d’une avancée majeure dans la construction d’un futur sans énergies fossiles.


Quatre choses à retenir concernant cette découverte :

Une molécule inédite issue du rhodium agit à la fois en tant que capteur de l’énergie solaire et photocatalyseur de l’eau pour produire de l’hydrogène.

En réussissant à capter tous le spectre visible de la lumière solaire, cette nouvelle molécule issue du rhodium permet un gain de 50% en énergie solaire captée par rapport à l’efficacité des cellules solaires actuelles.

En concentrant l’énergie du spectre visible de la lumière solaire au sein d’une seule molécule, elle-même capable d’agir directement par la suite comme photo-catalyseur de l’eau, la perte d’énergie au cours de la réaction chimique est donc fortement réduite et la production d’hydrogène s’avère 25 fois plus efficace qu’avec les précédents dispositifs.

Les prochaines étapes ? Réussir à utiliser cette nouvelle molécule pour produire de l’hydrogène sur une période de temps plus longue et développer un photo-catalyseur qui s’appuie sur des matériaux plus économiques ; le rhodium étant un élément rare et coûteux.


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