« Le diesel est condamné » : une avancée sur l’hydrogène ouvre la voie à un transport poids lourd 100 % propre

Alors que les efforts pour décarboniser le secteur des transports s’intensifient, l’hydrogène se profile comme une solution incontournable. Cette ressource, capable de pallier les limitations des batteries, s’avère particulièrement prometteuse pour les véhicules lourds et les applications où l’énergie dense est cruciale. Des chercheurs de l’Université de Linköping en Suède travaillent sur des matériaux innovants capables de produire de l’hydrogène à partir de l’énergie solaire, ouvrant la voie à un avenir où les systèmes de transport pourraient être alimentés par une énergie véritablement propre.

Amélioration spectaculaire grâce à un système à trois couches

Les chercheurs de l’Université de Linköping ont récemment présenté une avancée notable dans la production d’hydrogène solaire. Ils ont développé une structure en couches utilisant du carbure de silicium cubique (3C-SiC), de l’oxyde de cobalt (Co₃O₄) et une couche catalytique d’hydroxyde de nickel (Ni(OH)₂). Cette combinaison de matériaux permet une amélioration significative de la production d’hydrogène.

Selon Jianwu Sun, le défi majeur réside dans la compréhension du rôle de chaque couche et de la manière dont elles contribuent à l’optimisation des propriétés du matériau. Lorsqu’il est exposé à la lumière du soleil, le matériau génère des charges électriques qui déclenchent la réaction de séparation de l’eau en hydrogène et oxygène. Un obstacle majeur dans ces systèmes est la recombinaison des charges, qui peut neutraliser l’efficacité du processus.

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En intégrant ces trois couches, les chercheurs ont réussi à améliorer la séparation des charges, atteignant une performance multipliée par huit par rapport à l’utilisation du 3C-SiC seul. Cette avancée pourrait transformer radicalement la manière dont nous produisons de l’hydrogène, ouvrant la voie à une utilisation plus large dans les secteurs où les batteries ne peuvent pas être utilisées efficacement.

Vers un hydrogène véritablement écologique

Actuellement, la quasi-totalité de l’hydrogène disponible sur le marché est qualifiée de « gris », car produit à partir de combustibles fossiles. Cette méthode émet environ 10 tonnes de CO₂ par tonne d’hydrogène produite, ce qui compromet son rôle de carburant propre. À l’inverse, l’hydrogène « vert » est généré grâce à de l’électricité renouvelable, bien que souvent, il nécessite des sources d’énergie supplémentaires au-delà de la simple lumière solaire.

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Le but de l’équipe de Jianwu Sun est de réduire cette dépendance énergétique en utilisant exclusivement l’énergie solaire pour alimenter la réaction de production d’hydrogène. Cette approche pourrait réduire considérablement les coûts et éliminer les émissions de carbone associées au processus, rendant l’hydrogène vraiment écologique.

L’objectif des 10 % d’efficacité à atteindre

Malgré les progrès réalisés, la technologie n’est pas encore prête pour une exploitation commerciale. Les matériaux actuels utilisés pour la séparation de l’eau solaire affichent une efficacité comprise entre 1 et 3 % seulement. Pour que l’hydrogène « vert » puisse être produit à grande échelle, les matériaux doivent atteindre au moins 10 % d’efficacité.

Jianwu Sun est néanmoins optimiste quant à l’atteinte de cet objectif. Il estime qu’il faudra entre cinq et dix ans pour que l’équipe de recherche développe des matériaux capables d’atteindre cette limite tant attendue de 10 %. Un tel jalon serait un tournant pour l’économie de l’hydrogène, permettant la production d’hydrogène à faible coût et sans carbone, suffisamment importante pour soutenir les usages industriels et le secteur des transports.

Un avenir prometteur pour le transport lourd

Alors que les moteurs électriques sont efficaces pour les voitures particulières, leur densité énergétique et les limitations de recharge les rendent peu pratiques pour les véhicules lourds, les camions longue distance, les navires et les avions. L’hydrogène apparaît comme une solution viable pour ces secteurs, où les systèmes basés sur les batteries ne peuvent pas répondre aux exigences énergétiques.

Le développement de matériaux capables de produire de l’hydrogène à partir de l’énergie solaire pourrait transformer ces secteurs. Si la technologie atteint les objectifs d’efficacité fixés, elle pourrait devenir un pilier de l’infrastructure énergétique propre pour les années à venir. Cet avènement pourrait permettre un transport lourd réellement durable, libéré des contraintes imposées par les combustibles fossiles et les émissions de carbone.

À mesure que les recherches progressent, une question se pose : l’hydrogène solaire deviendra-t-il la norme pour les transports lourds, révolutionnant la manière dont nous concevons et utilisons l’énergie dans ces secteurs ?