Une antenne parabolique sur le campus de l’EPFL passe facilement inaperçue, ressemblant à une antenne parabolique ou à une autre infrastructure de télécommunications. Mais ce plat est spécial, auto il fonctionne comme un arbre artificiel. Après avoir concentré le rayonnement solaire près de 1 000 fois, un réacteur au-dessus de la parabole utilise cette lumière solaire pour convertir l’eau en hydrogène, oxygène et chaleur précieux et renouvelables.
“Avec une puissance de sortie de moreover de 2 kilowatts, nous avons franchi le plafond de 1 kilowatt pour notre réacteur pilote tout en maintenant un rendement report à cette grande échelle. Le taux de creation d’hydrogène atteint dans ce travail représente une étape vraiment encourageante vers le business réalisation de cette technologie.”
Le travail s’appuie sur des recherches préliminaires démontrant le idea à l’échelle du laboratoire, en utilisant le simulateur solaire à haut flux de LRESE, qui a été publié dans Character Vitality en 2019. Maintenant, l’équipe a publié les résultats de leur mise à l’échelle, efficace et multi- processus du produit dans des ailments réelles dans le même journal.
Ne gaspillez pas, ne voulez pas
La generation d’hydrogène à partir de l’eau à l’aide de l’énergie solaire est appelée photosynthèse artificielle, mais le système LRESE est one of a kind pour sa capacité à produire également de la chaleur et de l’oxygène à grande échelle.
Une fois que la parabole a concentré les rayons du soleil, l’eau est pompée dans son foyer, où se trouve un réacteur photoélectrochimique intégré. Dans ce réacteur, des cellules photoélectrochimiques utilisent l’énergie solaire pour électrolyser ou diviser les molécules d’eau en hydrogène et oxygène. De la chaleur est également générée, mais au lieu d’être libérée en tant que perte du système, cette chaleur est transmise à travers un échangeur de chaleur afin qu’elle puisse être exploitée – pour le chauffage ambiant, par exemple.
“L’oxygène est souvent perçu comme un déchet, mais dans ce cas, il peut également être exploité, par exemple pour des applications médicales”, explique Haussener.
Énergie industrielle et résidentielle
Le système convient aux applications industrielles, commerciales et résidentielles en fait, SoHHytec SA, spin-off du LRESE, est déjà en practice de le déployer et de le commercialiser. La begin-up de l’EPFL travaille avec une usine de production de métaux basée en Suisse pour construire une usine de démonstration à l’échelle de plusieurs 100 kilowatts qui produira de l’hydrogène pour les procédés de recuit des métaux, de l’oxygène pour les hôpitaux voisins et de la chaleur pour l’eau chaude de l’usine. besoins.
“Avec la démonstration pilote à l’EPFL, nous avons franchi une étape majeure en démontrant une efficacité sans précédent à des densités de puissance de sortie élevées. Nous développons maintenant un système dans une configuration semblable à un jardin artificiel, où chacun de ces “arbres artificiels” est déployé dans une mode modulaire », explique le co-fondateur et PDG de SoHHytec, Saurabh Tembhurne.
Le système pourrait être utilisé pour fournir du chauffage central et de l’eau chaude résidentiels et commerciaux, et pour alimenter des piles à hydrogène. À un niveau de production d’environ un demi-kilogramme d’hydrogène solaire par jour, le système du campus de l’EPFL pourrait alimenter environ 1,5 véhicule à pile à combustible à hydrogène parcourant une length annuelle moyenne ou couvrir jusqu’à la moitié des besoins en électricité et furthermore de la moitié des besoins annuels en chaleur d’un ménage suisse typique de quatre personnes.
Avec son système de photosynthèse artificielle en bonne voie de mise à l’échelle, Haussener examine déjà de nouvelles voies technologiques. En particulier, le laboratoire travaille sur un système à énergie solaire à grande échelle qui diviserait le dioxyde de carbone au lieu de l’eau, produisant des matériaux utiles comme le gaz de synthèse pour le carburant liquide, ou l’éthylène, précurseur du plastique vert.