L'hydrogène est l'élément le plus abondant de l'Univers. Mais ici sur Terre, c'est plutôt rare. C'est dommage, car dans notre monde en réchauffement, son statut de carburant sans émissions en fait un produit chimique convoité. Si les chercheurs allemands réussissent, leur projet Synlight contribuera à faire du carburant à hydrogène renouvelable une réalité.
Surnommé le «soleil artificiel», le Synlight utilise la lumière concentrée pour alimenter le fractionnement thermochimique de l'eau (TWS). Chaque élève sait que vous pouvez produire de l'hydrogène par électrolyse - en faisant passer un courant électrique dans l'eau. Mais cela prend une énorme quantité d'électricité. Le TWS est peut-être un meilleur moyen d'extraire l'hydrogène de l'eau, mais il faut aussi une énorme quantité d'énergie, et c'est la raison d'être de la recherche allemande.
Lorsqu'il est brûlé avec de l'oxygène pur - à l'intérieur d'une pile à combustible par exemple - le seul déchet de l'hydrogène est l'eau. Aucun gaz à effet de serre ni particules ne sont produits. Mais si nous voulons l'utiliser pour alimenter nos voitures, nos bus, nos camions et même nos avions, nous en avons besoin d'énormes quantités. Et nous devons le produire de manière rentable.
"Les énergies renouvelables seront le pilier de l'approvisionnement mondial en électricité à l'avenir." - Karsten Lemmer DLR Executive Board Member
L'idée est d'utiliser la chaleur générée par l'énergie solaire concentrée (CSP) pour extraire l'hydrogène de l'eau, éliminant ainsi le besoin d'électricité. Les systèmes CSP utilisent des miroirs ou des lentilles pour concentrer une grande zone de lumière solaire dans une petite zone. La chaleur de cette action peut être utilisée pour alimenter TWS. Le projet Synlight en Allemagne démontre la viabilité de TWS en imitant l'effet de la lumière solaire concentrée. Ce faisant, les chercheurs construisent ce qu'on appelle le plus grand soleil artificiel du monde.
Des chercheurs allemands du Centre aérospatial allemand (DLR) de Julich près de Cologne ont construit le Synlight, un système de 149 lampes à haute puissance du type utilisé dans les projections de films. Lorsque toutes ces lampes sont allumées, Synlight produit une lumière environ 10 000 fois plus intense que la lumière naturelle du soleil sur Terre. Lorsque toutes les lampes sont dirigées vers un seul endroit, Synlight génère des températures allant jusqu'à 3000 degrés Celsius. Le défi consiste désormais à développer des matériaux et des procédés capables de fonctionner à des températures aussi extrêmes.
Le système Synlight lui-même utilise une énorme quantité d'énergie électrique pour fonctionner. Mais c'est souvent le cas avec les installations expérimentales. Le projet Synlight imitera l'effet d'une énergie solaire intense et continue, ce qui n'est pas facilement disponible en Allemagne. En construisant une installation d'essai alimentée par l'électricité, les chercheurs pourront effectuer des expériences de manière fiable sans être retardés ou affectés par le temps nuageux.
«Les carburants, les propulseurs et les combustibles acquis à l'aide de l'énergie solaire offrent un immense potentiel pour le stockage à long terme et la production de matières premières chimiques et la réduction des émissions de dioxyde de carbone. Synlight renforcera nos recherches dans ce domaine. » - Karsten Lemmer, membre du comité exécutif du DLR
Comme l'a dit Johannes Remmel, le ministre de la Rhénanie du Nord-Westphalie pour la protection du climat, "" Nous devons étendre la technologie existante de manière pratique afin d'atteindre les objectifs en matière d'énergies renouvelables, mais la transition énergétique s'interrompra sans investissements dans la recherche innovante, en l'état- des technologies de pointe et dans des projets de phares mondiaux comme Synlight. »
Ce n’est pas la première incursion du Centre aérospatial allemand dans l’énergie solaire concentrée. Ils participent à un certain nombre de projets visant à faire progresser l'énergie solaire concentrée et le fractionnement de l'eau thermique. Le DLR est partenaire du pilote Hydrosol II en Espagne. Il s'agit d'un réacteur de production d'hydrogène thermochimique solaire qui est en service depuis 2008. Ils participent également à la première centrale solaire à fonctionnement commercial, un système de 11 mégawatts en Espagne appelé la tour solaire PS10.
