Production d’hydrogène avec le rayonnement solaire
Un œil de mite artificiel pour capter la lumière
Florent Boudoire teste le fonctionnement de sa
photoélectrode avec un simulateur de rayonnement
solaire. Photo: Empa |
||||
L’oxyde de fer, autrement dit la rouille, pourrait révolutionner la technique solaire: ce composé (le plus souvent indésirable) permet de confectionner des photoélectrodes qui scindent l’eau pour produire de l’hydrogène. Ainsi le rayonnement solaire n’est pas tout d’abord transformé en électricité mais directement en un carburant de valeur.: L’oxyde de fer est extrêmement peu coûteux et il absorbe la lumière précisément dans le domaine de longueur d’onde dans lequel le soleil émet le plus de lumière. Il est cependant très mauvais conducteur d’électricité et il doit donc s’utiliser sous forme de films ultraminces pour que la scission de l’eau fonctionne. Le désavantage: ces films minces absorbent trop peu le rayonnement solaire. | ||||
|
Comment se crée la cellule solaire à œil
de mite et comment elle capte la lumière. |
|||
Des microsphères pour capter le rayonnement
solaire Cette microstructure fonctionne à la manière d’un œil de mite, comme l’explique Florent Boudoire: les yeux de ce papillon nocturne doivent collecter le plus de lumière possible – et en réfléchir le moins possible car sinon le papillon est découvert par ses ennemis naturels qui le dévorent. La microstructure de cet œil est tout spécialement adaptée à la longueur d’onde de la lumière. La cellule photosensible de l’Empa utilise le même effet. Pour produire des yeux de mite artificiels à partir de sphérule d’oxyde de métaux, Florent Boudoire a pulvérisé sur une plaque de verre une suspension de particules de polymères qui renfermaient à leur intérieur une gouttelette d’une solution d’un sel de tungstène. Ces particules recouvrent la surface de verre à la manière d’une couche de billes serrées les unes contre les autres. Ensuite le tout est placé dans un four, le polymère brûle et les gouttelettes de solution de sel se transforment en sphérules d’oxyde de tungstène. Dans une étape de pulvérisation suivante, ces sphérules sont recouvertes d’un sel de fer puis à nouveau passée au four. |
||||
|
Le fonctionnement de la cellule solaire «à
œil de mite»: Les molécules d’eau sont
scindées à l’aide du rayonnement solaire. Il se
forme alors de l’oxygène et de
l’hydrogène. |
|||
«La capture de la lumière»
simulée sur ordinateur |
||||
Les illustrations peuvent être téléchargées sous https://flic.kr/s/aHsjYmJmeR. | ||||
|
||||
|
|||
|
|||