Des chercheurs de l’Université du Missouri en science et technologie ont développé un moyen relativement peu coûteux et simple pour décomposer l’eau en hydrogène et en oxygène grâce à un nouveau procédé d’électrodéposition. La méthode produit des cellules solaires très efficaces qui peuvent recueillir l’énergie solaire pour une utilisation comme carburant.
«Le travail contribue à résoudre le problème de l’intermittence de l’énergie solaire » explique le Dr Jay A. Switzer, professeur en recherche chimique à l’Université du Missouri. « De toute évidence, nous ne pouvons pas avoir le soleil qui produit de l’énergie du soleil à un seul endroit toute la journée, mais notre processus convertit l’énergie en une forme qui est plus facilement stockée »
Jay Switzer et son équipe utilisent des plaquettes de silicium pour absorber l’énergie solaire. Le silicium est immergé dans l’eau, avec la surface avant exposée à un simulateur de l’énergie solaire et la surface arrière recouverte d’électrodes pour conduire l’énergie. Le silicium a des nano-ilots de cobalt formés sur celui-ci en utilisant un processus appelé « électrodéposition ».
Contrairement aux recherches actuelles standards qui recouvrent la surface du silicium entièrement d’une couche de catalyseur, Jay Switzer place de petites grappes de catalyseurs au cobalt en pointillés sur la surface de silicium. Ce processus a été jugé comme protecteur et produit des tensions beaucoup plus élevées.
La tension générée par les rayons solaires sépare l’eau liquide en hydrogène et oxygène. L’oxygène évolue vers l’électrode de silicium revêtue de cobalt, et l’hydrogène évolue vers la contre-électrode de platine.
« Initialement, nous avions prévu de produire une couche uniforme de métal qui aussi bien catalysait et protégeait le silicium, mais nous avons constaté que cette méthode produit effectivement une tension plus élevée et n’a pas besoin d’une étape supplémentaire qui est généralement appliquée au silicium, » souligne Jay Switzer. « Ces nano-îlots de cobalt produisent une cellule beaucoup plus efficace. »
Outre les panneaux solaires et les cellules d’énergie, Jay Swtizer voit l’utilisation potentielle des résultats dans la collecte de l’hydrogène à grande échelle et même une solution de déplacement totalement neutre en carbone.
« Si nous utilisons ce processus dans les véhicules alimentés à l’hydrogène, l’hydrogène serait utilisé comme combustible et la seule chose dégoulinant du tuyau d’échappement de la voiture serait de l’eau», assure Jay Switzer.
