Production d'hydrogène vert avec de l'énergie solaire concentrée
Hydrogène vert et énergie solaire
Une équipe de scientifiques a développé avec succès un système permettant d’utiliser l’énergie solaire concentrée (CSP) pour produire de l’hydrogène vert. Ce système exploite jusqu'à 40 % de la chaleur solaire, dépassant de loin les appareils actuels qui n'utilisent que 7 % de la chaleur solaire.
Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont déclaré que lorsqu’on parle d’hydrogène vert produit grâce à l’énergie solaire, on pense d’abord aux électrolyseurs qui utilisent des cellules solaires pour diriger l’électricité. Cependant, l’équipe du MIT, dirigée par Ahmed Ghoneim, a cherché à utiliser directement la chaleur. L'article ajoute.
Une station de production et de pompage de gaz hydrogène vert dans une centrale électrique.
L’article explique également que le procédé développé est appelé « procédé thermochimique à l’hydrogène » (STCH). Il se caractérise par de faibles coûts d’exploitation et un rendement particulièrement élevé, nettement supérieur aux expériences précédentes.
Les scientifiques ont expliqué : « Premièrement, l’eau sous forme de vapeur est exposée au métal. Cela l’amène à absorber l’oxygène de la vapeur et à laisser derrière lui l’hydrogène. Ils ont ajouté : « Une fois l’hydrogène séparé, le métal oxydé (ou rouillé) est chauffé sous vide. Ce qui inverse le processus de rouille et renouvelle le métal. Une fois l’oxygène éliminé, le métal peut être refroidi et exposé à nouveau à la vapeur pour produire davantage d’hydrogène. Ce processus peut également être répété des centaines de fois, à l’intérieur de « boîtes métalliques » où s’effectue la séparation physico-chimique entre l’oxygène et l’hydrogène.
Un système de production d’hydrogène à faible efficacité énergétique.
Une équipe de chercheurs a présenté une conception innovante permettant de produire de l'hydrogène en utilisant des quantités limitées d'énergie. L’efficacité de ce système dépend de sa conception sous la forme d’un train, où les « boîtes » sont disposées séquentiellement sur une orbite circulaire. Deux trains circulent dans des directions opposées sur des voies différentes et traversent à tour de rôle des zones chaudes et froides. Ils sont exposés à la chaleur concentrée du soleil , qui peut atteindre 1 500 degrés Celsius. Ils traversent ensuite une zone plus froide (1 000 degrés Celsius). Ils permettent la production d'hydrogène. Les variations de température des « wagons » des deux trains sont obtenues principalement par échange thermique direct.
Illustration de la production d’hydrogène vert
Les réacteurs du premier train, situés de part et d'autre de la voie circulaire. Il transfère sa chaleur par rayonnement à celui qui lui fait face (sur une partie non chauffée).
Dans le même temps, le deuxième train contourne le premier train dans la direction opposée, fonctionnant à des températures plus fraîches. Cela permet d'éliminer l'oxygène du train interne le plus chaud, sans avoir besoin de pompes mécaniques.
L’équipe de recherche a l’intention de construire un modèle pilote en 2024 pour tester cette idée, avant de procéder à un premier test de production d’énergie propre à petite échelle.
Source : sites Internet