Les Universités d’Ulm et de Iéna cherchent à produire un hydrogène vert inspiré de la nature
Utiliser la lumière du soleil comme source d’approvisionnement énergétique respectueuse du climat : bien avant les grandes initiatives telles que le “Green Deal” européen ou la “stratégie nationale pour l’hydrogène”, le projet de recherche transregio (SFB) CataLight a commencé à développer des convertisseurs chimiques d’énergie solaire.
Le principal modèle du consortium des universités d’Ulm et d’Iéna est la photosynthèse naturelle. Après quatre années de succès sur la voie de la production décentralisée d’hydrogène vert, il a été décidé de poursuivre le financement du Transregio-SFB : l’Agence Allemande pour la Recherche (DFG) soutient le projet à hauteur de 12 millions d’euros.
L’une des clés de cette recherche est l’optimisation des matériaux et des méthodes de catalyse. Les systèmes antérieurs de conversion de la lumière solaire en énergie chimique étaient en effet relativement instables : en intégrant les molécules catalytiques entraînées par la lumière dans de la matière molle, le consortium composé de chimistes, de physiciens et de spécialistes des matériaux a réussi à stabiliser et à contrôler ce processus au cours de la première phase de financement.
L’objectif principal de la recherche, qui vient d’être prolongée, est de créer les bases d’une production efficace d’hydrogène neutre en CO2 sur une base décentralisée. Les possibilités d’application sont multiples et vont de la station-service mobile à hydrogène, fonctionnant à l’énergie solaire, jusqu’à l’alimentation en électricité et en chaleur d’ habitations respectueuses du climat.
Au cours de la première phase de financement, les chercheurs du SFB ont franchi des étapes importantes sur la voie de la production écologique de combustibles solaires. Les réalisations concrètes de la première période de financement vont du développement d’un catalyseur compact à molécule unique, capable de produire du combustible solaire dans l’obscurité grâce au stockage de l’énergie lumineuse, à un mécanisme de réparation moléculaire pour les photocatalyseurs. En s’inspirant de la photosynthèse naturelle, la formation d’hydrogène alimentée par la lumière peut se produire de nombreuses fois avec la même molécule, ce qui rend le système durable. Lors de l’évaluation par la DFG, le projet scolaire de CataLight a en outre été particulièrement bien noté : les chercheurs ont conçu du matériel pédagogique sur le thème de la photosynthèse artificielle et l’ont mis à disposition pour les cours de chimie dans les lycées.
Au cours de la deuxième phase de financement, à partir de juillet 2022, les convertisseurs d’énergie solaire devraient être rendus plus durables : actuellement, on trouve encore des matériaux rares comme le ruthénium, le platine ou le rhodium dans les catalyseurs ou les photocentres. Ces composants doivent être remplacés par des alternatives plus facilement disponibles. L’objectif à long terme du domaine de recherche spécial Transregio est le suivant : la fabrication de chloroplastes artificiels sur le modèle de la nature. Ces composants cellulaires végétaux sont responsables de la photosynthèse.
Source : Communiqué de l’université d’Ulm à travers IDW