D’ici 2030, les panneaux solaires produiront de l’hydrogène…
Produire de l’hydrogène à partir des panneaux solaires photovoltaïques pour l’utiliser à la place de l’électricité, c’est ce dont préconisent les bio-ingénieurs de la KU Leuven, d’ici 2030. Cette transition énergétique promet une grande efficacité, vu que la quantité de l’hydrogène (gaz renouvelable) fabriqué à partir de ces panneaux solaires photovoltaïques est largement conséquente.
Il faut rappeler que l’électricité produite par le panneau solaire photovoltaïque se fait grâce à la lumière du soleil et à la vapeur d’eau que l’air contient. Ce qui fait que l’hydrogène (gaz renouvelable) peut être placé dans un réservoir de stockage pour être utilisé ensuite dans la production de l’électricité ou de la chaleur. Sachez que l’hydrogène gazeux est utilisé à de multiples fins ; par exemple, pour la propulsion des véhicules électriques ou sinon l’approvisionnement en électricité d’un édifice.
En France, le Gouvernement a mis en place un projet pour réduire l’émission de carbone dans le cadre de « France 2030 ». Ce projet a pour objectif de diminuer les émissions de carbone de 81 % d’ici 2050 par rapport à l’année 2015 et d’abandonner progressivement l’usage des énergies fossiles. Avec ce projet visant à réduire les émissions de carbone, les entreprises peuvent réaliser un meilleur stockage de l’énergie tout en participant au développement de l’énergie renouvelable. Enfin, l’objectif principal de ce projet mené par la France est de diminuer les émissions de gaz carbonique dans l’atmosphère.
Atouts des panneaux d’hydrogène
Les experts et acteurs dans le domaine de l’énergie renouvelable prévoient que d’ici 2030, l’hydrogène fera partie des principaux vecteurs énergétiques mondiaux.
L’hydroélectricité est une source d’électricité renouvelable non seulement en France, mais également partout dans le monde.
La production d’hydrogène via le panneau solaire photovoltaïque est possible grâce à la vapeur d’eau présente dans l’air ainsi qu’à la lumière du soleil. Le produit, soit l’hydrogène, sera par la suite transformé en électricité ou en chaleur pour être utilisé, par exemple, dans les véhicules. À noter que le stockage de l’hydrogène est tout à fait possible pour une longue période (et sans aucune fuite). La plupart des cas, le stockage se fait dans un réservoir de stockage enterré préservé à une faible température ou sous pression élevée. En effet, la production d’hydrogène renouvelable demande une installation de refroidissement ou un compresseur à haute pression.
Comme la matière première utilisée pour la production de l’hydrogène renouvelable est un produit assez courant, le panneau solaire photovoltaïque qui produit de l’hydrogène renouvelable est ainsi accessible à tous. Enfin, la production de l’hydrogène renouvelable ne demande pas l’utilisation de métaux nobles ou d’autres éléments coûteux.
Il faut préciser que la production de l’hydrogène par le panneau solaire photovoltaïque peut être pratiquée dans tous les endroits, même dans le désert.
Développement d’un panneau solaire photovoltaïque par KU Leuven pour la production de l’hydrogène
L’hydrogène est un gaz renouvelable produit grâce aux énergies fossiles comme le charbon, le gaz naturel ou encore le pétrole. À noter que la production de l’hydrogène est généralement génératrice de gaz à effets de serre.
En France, l’hydrogène décarboné est en train de prendre une place importante dans le processus de transition énergétique pour essentiellement diminuer l’émission de gaz carbonique dans l’atmosphère. La production de l’hydrogène renouvelable se fait grâce à l’électrolyse de l’eau.
À titre d’information, de nombreux organismes utilisent des panneaux solaires photovoltaïques depuis des années, mais le rendement de la transition énergétique reste minime. La plupart des projets sont en cours, soit au stade d’essai dans un laboratoire ou sinon reste un simple prototype.
Tout récemment, l’université KU Leuven a pu développer un panneau solaire photovoltaïque, composé d’une cellule fine constituée de membranes. L’équipement est muni de catalyseurs qui favorisent la formation d’hydrogène via la filtration de l’air et le panneau d’hydrogène. Comme la fabrication d’hydrogène nécessite la présence de l’eau, celle-ci sera recueillie le long du bord latéral du panneau solaire photovoltaïque. C’est la lumière du soleil qui actionnera par la suite le processus en délivrant une quantité d’énergie solaire pour décomposer la vapeur d’eau en :
- Hydrogène ;
- Oxygène par électrolyse.
Ce type de panneau solaire photovoltaïque enregistre une efficacité énergétique allant jusqu’à 15 % en fabriquant une quantité d’hydrogène autour de 250 litres par jour. Selon les concepteurs de ces panneaux solaires, 4 m³ suffisent pour relier 20 de ces modules photovoltaïques à un réservoir de stockage enterré.
En 2019, une expérience a été réalisée dans une résidence isolée qui se trouvait à Oud-Heverlee, à côté de Louvain (France). Pendant deux années successives, 20 panneaux d’hydrogène unis à un réservoir de stockage enterré ont été mis à l’épreuve. L’objectif étant d’utiliser les 20 panneaux d’hydrogène, d’inclure les 39 résidences de la rue dans le projet et contribuer ainsi à diminuer les coûts de la consommation en énergie dans le quartier.
L’hydrogène est un gaz hyper léger et donc un combustible qui brûle facilement. Ce qui fait que la production, le stockage et le transport de l’hydrogène demandent de véritables précautions. Le saviez-vous ? Le stockage d’hydrogène gazeux sous haute pression nécessite beaucoup d’énergie solaire. Avec le développement de la transition énergétique, la France opte pour cette stratégie, soit la production d’hydrogène, visant à la réduction des émissions de gaz carbonique jusqu’à 81 % d’ici 2050.
