Cet appareil compact transforme la lumière du soleil et la chaleur résiduelle en hydrogène avec un rendement de 28 %.
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L'hydrogène est largement considéré comme l'un des carburants les plus propres pour l'avenir, ne produisant que de l'eau lors de son utilisation. Cependant, sa production efficace et durable demeure un défi majeur. La plupart des technologies actuelles gaspillent une grande partie de l'énergie solaire sous forme de chaleur, ce qui limite le rendement global de la conversion énergétique.
Pour remédier à ce problème, des chercheurs de l'Université nationale de Taïwan et de l'Université nationale Tsing Hua ont mis au point un nouveau dispositif capable de capter à la fois l'énergie solaire et la chaleur résiduelle afin de produire de l'hydrogène plus efficacement. Leur système combine des nanomatériaux de pointe, l'ingénierie microfluidique et la technologie thermoélectrique au sein d'une plateforme compacte et intégrée. L'étude est publiée dans la revue Advanced Energy Materials .
Au cœur du dispositif se trouve un catalyseur spécialement conçu, composé de deux matériaux : le carbure de titane (Ti₃C₂), un nanomatériau bidimensionnel hautement conducteur, et le sulfure de cadmium (CdS), qui absorbe efficacement la lumière solaire. Ces matériaux agissent de concert pour améliorer la séparation et le déplacement des charges électriques générées par la lumière solaire, permettant ainsi une production d’hydrogène plus efficace. Les chercheurs ont également intégré un microréacteur , qui optimise l’interaction entre la lumière, l’eau et le catalyseur, améliorant encore les performances.
Point important, le dispositif récupère également la chaleur résiduelle générée par l'ensoleillement. Au lieu de la laisser se dissiper, un générateur thermoélectrique la convertit en énergie électrique supplémentaire, contribuant ainsi à la production d'hydrogène. Cette approche combinée améliore considérablement l'efficacité énergétique globale et le rendement en hydrogène. Le système a atteint un rendement de conversion solaire-hydrogène de 28 %, démontrant son potentiel en tant que technologie d'énergie propre performante.
Outre la production d'hydrogène, ce dispositif purifie simultanément l'eau polluée en décomposant les substances chimiques nocives, offrant ainsi un double avantage pour les applications énergétiques et environnementales. Compact, modulable et autonome en énergie, il pourrait être utilisé dans des zones isolées où l'accès à une énergie propre et au traitement de l'eau est urgent.
Ces travaux constituent une avancée majeure vers une production de carburants solaires plus efficace et des technologies environnementales durables. En intégrant des nanomatériaux, la conception de microréacteurs et la récupération d'énergie thermoélectrique, les chercheurs ont démontré une nouvelle stratégie pour optimiser l'utilisation de l'énergie solaire.
« Cette technologie nous permet d'utiliser à la fois l'énergie solaire et la chaleur résiduelle pour produire efficacement de l'hydrogène propre », explique Zong-Hong Lin, professeur de génie biomédical à l'Université nationale de Taïwan et co-auteur principal de l'étude. « Notre approche offre une voie prometteuse vers une production d'énergie durable et la protection de l'environnement. »
https://techxplore.com/news/2026-02-compact-device-sunlight-hydrogen-efficiency.html
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202505382