Produire de l’hydrogène avec de l’eau et la lumière du soleil, sans passer par des panneaux photovoltaïques classiques : c’est la piste étudiée par une équipe de chimistes de l’université d’État de l’Oregon. Au cœur de leurs travaux, un matériau cristallin poreux qui capte la lumière et aide à déclencher une réaction chimique. La promesse est intéressante, mais la technologie en est encore au stade du laboratoire. Le matériau étudié, nommé BVR-19, appartient à la famille des réseaux métallo-organiques. Ces structures cristallines sont formées de composants reliés entre eux, avec de nombreux espaces microscopiques. Cette architecture poreuse peut favoriser les échanges entre le matériau et les molécules présentes dans son environnement. La particularité du BVR-19 se trouve dans ses éléments organiques contenant du soufre. Sous l’effet de la lumière, certaines liaisons soufre-soufre se rompent de façon temporaire. Cette étape génère des espèces réactives capables de participer au déplacement des électrons nécessaires à la réaction. Dans un dispositif photocatalytique, le matériau absorbe donc une partie de l’énergie lumineuse et facilite une transformation chimique. Ici, l’objectif est de séparer les éléments de l’eau afin d’obtenir de l’hydrogène. Le matériau joue le rôle de catalyseur : il accélère la réaction sans être censé être consommé comme un réactif ordinaire. Avec une installation photovoltaïque classique, les panneaux convertissent d’abord la lumière en électricité. Cette électricité peut ensuite alimenter un électrolyseur, qui sépare l’eau en hydrogène et en oxygène. La piste étudiée avec le BVR-19 cherche, elle, à faire intervenir directement la lumière dans le processus chimique, grâce à un photocatalyseur. Cette distinction compte : elle pourrait permettre de réduire le nombre d’étapes nécessaires entre le rayonnement solaire et la production d’hydrogène. Mais elle ne signifie pas que l’installation serait automatiquement plus simple, moins chère ou plus performante. Il faudra notamment mesurer la quantité d’hydrogène obtenue, la stabilité du matériau et le rendement global du système. La préparation du BVR-19 présente aussi un intérêt pratique potentiel : les chercheurs l’ont synthétisé dans une solution aqueuse et à température ambiante. Cela évite, au stade de fabrication du matériau, certaines étapes énergivores liées à des températures élevées. Reste à savoir si cette méthode pourra être conservée lors d’une production industrielle. Aujourd’hui, une grande partie de l’hydrogène est produite à partir de combustibles fossiles, notamment par reformage du méthane. Cette méthode libère du dioxyde de carbone si les émissions ne sont pas captées. À l’inverse, l’hydrogène obtenu à partir d’eau et d’électricité renouvelable peut réduire les émissions associées, à condition que l’énergie utilisée soit réellement décarbonée. L’hydrogène n’est pas une source d’énergie primaire : c’est un vecteur énergétique. Il faut d’abord le produire, puis le stocker et le transporter avant de l’utiliser, par exemple dans certaines piles à combustible ou dans des procédés industriels. Chaque étape consomme de l’énergie et impose des contraintes techniques. Le bilan environnemental dépend donc de toute la chaîne, pas seulement de la réaction qui produit le gaz. La recherche de nouveaux moyens de capter le soleil dépasse déjà le photovoltaïque habituel. Des travaux sur des panneaux capables de récupérer aussi l’énergie de la pluie sont présentés dans cet article consacré aux panneaux pluvio-voltaïques. D’autres solutions cherchent à exploiter des surfaces moins conventionnelles, comme le montre cette idée de clôture verticale productrice d’énergie solaire. Un photocatalyseur doit relever plusieurs défis avant de sortir du laboratoire. Il doit capter efficacement la lumière disponible, maintenir le déplacement des charges électriques et limiter leur recombinaison — le phénomène par lequel des électrons et des charges opposées se neutralisent avant d’avoir servi à la réaction. Il faut aussi vérifier que le matériau ne se dégrade pas après de nombreux cycles. Ces questions sont familières dans le secteur solaire. La baisse des prix des panneaux a déjà modifié l’équilibre économique de nombreuses installations, comme le détaille cet article sur l’évolution du marché photovoltaïque. Mais un prix de module bas ne suffit pas à garantir le coût final : l’intégration, le stockage et l’entretien comptent aussi. À l’échelle internationale, les usages du solaire se diversifient selon les besoins locaux. En Thaïlande, les installations en toiture sont notamment envisagées pour limiter l’exposition aux variations du prix du gaz naturel liquéfié, comme le raconte ce dossier sur le solaire en toiture. Dans les jardins, des professionnels cherchent aussi à protéger les cultures pendant les épisodes de chaleur grâce à l’énergie solaire, un sujet abordé dans ce reportage sur les potagers et la canicule. Pour le BVR-19, la prochaine étape est donc moins spectaculaire, mais décisive : vérifier que la production reste rapide et efficace lorsque l’on augmente les quantités de matériau et que l’on s’éloigne des conditions contrôlées du laboratoire. Selon vous, la photocatalyse solaire pourrait-elle trouver sa place aux côtés des panneaux photovoltaïques et des électrolyseurs ?Un matériau qui capte la lumière pour produire de l’hydrogène
Le BVR-19, un réseau poreux aux propriétés particulières
Une voie différente de l’électrolyse alimentée par des panneaux
La lumière intervient directement dans la réaction
Pourquoi cette piste attire l’attention dans la transition énergétique
Du gaz naturel à l’hydrogène produit grâce au soleil
Du résultat de laboratoire à une technologie utilisable
Les performances devront tenir dans la durée
Je m’appelle Eric et j’ai 41 ans. Je suis un jardinier professionnel à mon compte en Auto Entreprise. J’adore passer les Week-End ensoleillés à planter et entretenir mon jardin, en particulier mon potager. En ce moment, je me lance dans la permaculture pour une approche plus durable de la culture des fruits et légumes. Bienvenue sur mon site web !