Comment émettre moins de gaz à effet de serre ? Comment consommer moins de pétrole ? La piste de l'hydrogène est parfois évoquée... à condition de trouver une solution pour le produire "proprement". Il y a quelques mois des chercheurs rennais ont fait de grandes avancées sur ce point. Une découverte qui intéresse instances scientifiques et investisseurs privés.
(Première publication : 10/07/2022)
Produire de l’hydrogène avec un faible impact sur l’environnement. C'est l'objectif d'une équipe de chercheurs de Rennes qui l'été dernier a fait une avancée majeure sur cette question. Leurs travaux salués par la communauté scientifique portent sur la production de l’hydrogène vert.
Au delà de l'aspect environnemental, ces travaux sont regardés de près par des investisseurs qui voient les enjeux gigantesques qui se cachent derrière les révolutions énergétiques.
Créer de l’hydrogène à partir de l’énergie solaire pourrait être un levier pour réussir la transition écologique.
Mais pour l'instant cela coûte extrêmement cher. Les semi-conducteurs nécessaires dans cette opération de transformation de l’eau en hydrogène sont en effet très onéreux.
Ces matériaux, les semi-conducteurs III-V, sont rares et convoités. Pour réduire l’impact environnemental et les coûts de fabrications, l’objectif est d’en utiliser le moins possible. Depuis 40 ans les scientifiques du monde entier cherchent la bonne formule.
Une découverte qui change la donne
Mais la découverte du laboratoire du CNRS et de l'université de Rennes rendue publique l'été dernier vient bouleverser les choses. Ces chercheurs réunis dans l’institut FOTON de Rennes et dans l'institut des sciences chimiques de Rennes ont développé une solution rapide qui permet de réduire par 400 la quantité de semi-conducteurs nécessaire. Et cela à performance égale. De quoi faire baisser la facture et attirer l’attention du milieu scientifique et industriel international.
“L’échantillon obtenu présente des qualités aussi bonnes que celles des semi-conducteurs III-V traditionnels avec un impact environnemental et un coût réduit” confie Charles Cornet, responsable d’équipe à l’institut Foton. Ce professeur des universités à l’Institut national des sciences appliquées (INSA) de Rennes l’avoue “ces résultats sont les plus marquants de ma vie de chercheur".
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1,5 million d’euros de financement obtenu
Pourquoi cette découverte est-elle si intéressante ? L’hydrogène se positionne comme une solution qui remplacera le pétrole et l’électricité. L’hydrogène peut être stocké et utilisé autant pour alimenter les véhicules, les usines, les bâtiments, que pour chauffer les habitations.
Encore faut-il réussir à en produire avec le moins d’impact environnemental possible. Aujourd’hui, la solution la plus fréquente pour produire de l’hydrogène passe par le méthane, et cela dégage du carbone.
En produire de façon décarbonée est une des priorités du ministère de l’Enseignement supérieur et de la recherche qui a décidé de mettre les moyens financiers.
L’équipe de l’institut FOTON a obtenu un financement de 1,5 million d’euros en répondant à un appel d’offre du ministère.
De quoi permettre à l’équipe constituée autour de Charles Cornet de l’université de Rennes 1 et de Yoan Léger, chargé de recherche au CNRS, de continuer ses avancées.
“Ce financement va nous permettre de réaliser un démonstrateur de grande taille afin de produire de l’hydrogène via rayonnement solaire” sourit Charles Cornet. “Les enjeux sont énormes, enchérit Yoan Léger, nous sommes sollicités par des banques et des fonds d’investissement, mais nous refusons leurs offres”. Les chercheurs veulent atteindre leur objectif sereinement. “Nous voulons un démonstrateur de grande taille autour de 2026” détaille Charles Cornet.
Ce démonstrateur reproduira à grande échelle les résultats obtenus en laboratoire. De l’eau est répandue sur leurs matériaux composés d’une très fine couche de semi-conducteur III-V, (d’une épaisseur d’un micron), et de 0,3 millimètre de silicium. Un peu de lumière et voilà les bulles avec de l’hydrogène" qui apparaissent.
La région Bretagne mise sur l’hydrogène renouvelable
La région Bretagne mise sur l’hydrogène renouvelable pour répondre au défi de la transition climatique et économique. La région veut ainsi se positionner comme une région leader sur le marché des applications de l’hydrogène renouvelable.
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“Le pétrole et les batteries électriques engendrent trop de pollution” s'exclame Yoan Léger du CNRS. “L’hydrogène par énergie solaire est la solution mais il faut réussir à le stocker et ensuite le distribuer. Un jour nous remplacerons les stations-service par des stations à hydrogène”.
