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Produire de l'hydrogène vert et de l'eau potable à partir d'eau de mer
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Des chercheurs américains de l’Université de Cornell ont conçu un dispositif qui permet de coproduire de l’hydrogène vert et de l’eau potable, à partir d’énergie solaire. Ce prototype a été conçu non seulement dans une démarche décarbonée, mais aussi dans le but de répondre à un enjeu environnemental majeur : les pénuries d’eau potable dont souffrent « les deux tiers de la population mondiale », comme l’explique Lenan Zhang, directeur du projet.
L’hydrogène vert est habituellement produit à partir d’eau douce purifiée. Grâce à des sources d’énergies renouvelables comme l’éolien ou le solaire, les molécules sont transformées par électrolyse en hydrogène (H₂) et en oxygène (O₂). Un processus qui reste aujourd’hui coûteux et qui nécessite de grandes quantités d’eau. Pour répondre à cet obstacle, des équipes de chercheurs, à travers le monde, explorent l’utilisation de l’eau de mer comme alternative. C’est le cas des chercheurs de l’Université de Cornell qui misent sur l’utilisation de panneaux solaires photovoltaïques pour faire s’évaporer l’eau de mer. Fait intéressant : ils s'appuient sur la faiblesse des panneaux solaires et en font une force. En effet, la plupart des cellules solaires ne convertissent qu’environ 30 % de la lumière du soleil en électricité, le reste de l’énergie est libéré sous forme de chaleur perdue.
Leur dispositif a été conçu pour utiliser cette chaleur résiduelle pour chauffer l’eau de mer. Plus précisément, une "mèche capillaire", maintient un mince film d’eau de mer en contact direct avec les cellules photovoltaïques, ce qui permet une évaporation efficace et le détachement du sel. La vapeur d’eau propre qui en résulte est ensuite condensée et introduite dans l’électrolyseur, qui se charge de scinder les molécules d’eau en hydrogène et en oxygène. Bien que ne mesurant que 10 centimètres par 10 centimètres, ce dispositif est capable de produire 200 millilitres d’hydrogène par heure, avec une efficacité énergétique prometteuse de 12,6 %. Et cerise sur le gâteau : comme sous-produit, le processus génère de l’eau potable.
Selon ces chercheurs, le coût actuel de production de l’hydrogène vert est d’environ 10 $ par kilogramme. Avec cette technologie, ils pensent pouvoir réduire ce coût à 1 $ par kilogramme d’ici 15 ans. Mais ce n’est pas tout, l’hydrogène vert pourrait aussi être intégré dans des fermes solaires, pour aider à refroidir les panneaux photovoltaïques, et ainsi augmenter leur efficacité et prolonger leur durée de vie.
Cornell University : https://news.cornell.edu/stories/2025/04/sunlight-and-seawater-lead-low-cost-green-hydrogen-clean-water
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