Par fortes chaleurs, le risque pour les jeunes oiseaux de tomber du nid en fuyant la fournaise des sous-toits est accru. Nombreux sont les citoyens qui ont dernièrement contacté le Centre ornithologique de Genève (COG) pour leur venir en aide. La police vient...
Les Genevois iront aux urnes le 2 avril prochain pour élire leurs représentants au Gouvernement et au Grand Conseil. La liste des candidats au Conseil d'Etat réunit 23 personnes. Si les conseillers d'Etat Nathalie Fontanet (PLR), Thierry Apothéloz (PS), Antonio...
Par le biais de l'Aide humanitaire de la Confédération, la Suisse a déjà débloqué quelque huit millions de francs pour venir en aide aux victimes du séisme en Turquie et en Syrie. En plus des médecins, ingénieurs et sauveteurs suisses qui se sont rendus sur place, du...
Le 21 février 2024, le Conseil fédéral a nommé Beatrice Maser Mallor pour représenter la Suisse auprès de la Banque mondiale à Washington, lui conférant par la même occasion le titre d’ambassadrice. Mme Maser Mallor, âgée de 62 ans, prendra la tête du groupe de vote...
Le ministre jurassien David Eray a été élu vice-président de la Chambre des Régions du Congrès des pouvoirs locaux et régionaux du Conseil de l’Europe. Le mandat de vice-présidence porte sur une période de 2.5 ans et permet de siéger au bureau de l’institution Le...
Lors de sa séance du 28 juin 2023, le Conseil fédéral a nommé Alexandre Fasel nouveau secrétaire d'Etat du DFAE. Alexandre Fasel occupe actuellement la fonction de représentant spécial pour la diplomatie scientifique - avec titre d'ambassadeur – au sein de la Genève...
Le Conseil d’État a désigné le nouveau préfet du district d’Aigle en la personne de Régis Joly. Le préfet désigné succédera à Patricia-Dominique Lachat, qui a souhaité donner une nouvelle orientation à sa vie professionnelle et familiale. Actuellement secrétaire...
Le directeur de l'Institut de hautes études en administration publique (IDHEAP) revient pour Dossiers Publics sur l'historique et le rôle de la haute école située sur le campus de l'Université de Lausanne, à l'occasion de son 40e anniversaire. D.P. : Cher professeur,...
Présidente du conseil d'administration du Groupe CSD INGÉNIEURS depuis 2011, l'hydrogéologue Olga Darazs revient, dans cet entretien, sur les moments marquants de ce groupe qui a su évoluer en apportant des solutions aux principaux défis environnementaux. Plus grande...
Communale, cantonale, fédérale : la sécurité du territoire suisse est elle aussi placée sous le signe de la Sainte Trinité confédérale. Passage en revue des forces en présence.Cliquer l'image pour agrandir
Cathédrale de Lausanne, Château St-Maire, Vaudoise Arena, Vortex, Maison de l’Environnement, MCBA ou encore Plateforme 10, autant de noms évocateurs de chantiers et de réalisations d’envergure entrepris depuis 2017 dans le canton avec l’Etat de Vaud comme point commun...
Le branding territorial n’est pas vraiment une nouveauté et ce n’est pas les cantons du Valais ou des Grisons qui diront le contraire. Et comme les Vaudoises et les Vaudois ont du talent, il fallait le dire haut et fort, il fallait le faire...
#1. Un tsunami menace les rives du Léman. En 563, une terrible catastrophe s’est abattue sur les rivages du Léman. Une partie de montagne dans le bas-Chablais se détacha et tomba au niveau de l’embouchure du Rhône dans le lac, provoquant un tsunami. Une vague...
Du 19 janvier au 4 février 2024, des œuvres d’art lumineuses partent à la conquête du public genevois à l’occasion du festival de lumières Geneva Lux Organisé par le Département de la sécurité et des sports de la Ville de Genève, une trentaine d’œuvres seront visibles...
Des scientifiques de l’EPFL ont créé un réacteur solaire pilote qui produit non seulement de la chaleur et de l’oxygène utilisables, mais aussi de l’hydrogène avec une efficacité sans précédent pour sa taille.
Semblable à une antenne satellite ou autre infrastructure de télécommunications, une parabole sur le campus de l’EPFL passe facilement inaperçue. Mais cette parabole est particulière car elle fonctionne comme un arbre artificiel. Après avoir concentré le rayonnement solaire près de 1000 fois, un réacteur situé au-dessus de la parabole utilise la lumière du soleil pour convertir l’eau en hydrogène, en oxygène et en chaleur, des éléments précieux et renouvelables. «Il s’agit de la première démonstration de production d’hydrogène solaire à l’échelle d’un système. Contrairement aux démonstrations types à l’échelle du laboratoire, elle inclut tous les dispositifs et composants auxiliaires, ce qui nous donne une meilleure idée de l’efficacité énergétique à laquelle on peut s’attendre lorsque l’on considère le système dans son ensemble», explique Sophia Haussener, responsable du Laboratoire de la science et de l’ingénierie des énergies renouvelables (LRESE) de la Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur.
«Avec une puissance de sortie de plus de 2 kilowatts, nous avons dépassé le plafond de 1 kilowatt pour notre réacteur pilote tout en maintenant une efficacité record pour cette grande échelle. Le taux de production d’hydrogène atteint au cours de ces travaux représente une étape vraiment encourageante vers la concrétisation commerciale de cette technologie.» Les travaux s’appuient sur des recherches préliminaires qui démontrent l’efficacité du concept à l’échelle du laboratoire, en utilisant le simulateur solaire à flux élevé du LRESE. Ces travaux ont été publiés dans la revue Nature Energy en 2019. Dans cette même revue, l’équipe a publié les résultats de son processus à grande échelle, efficace et multiproduits dans des conditions réelles.
«Il s’agit de la première démonstration de production d’hydrogène solaire à l’échelle d’un système»
Mettre fin au gaspillage
La production d’hydrogène à partir de l’eau en utilisant l’énergie solaire est appelée photosynthèse artificielle, mais le système du LRESE est unique de par sa capacité à produire de la chaleur et de l’oxygène à grande échelle. Après que la parabole a concentré les rayons du soleil, l’eau est pompée dans son point focal où est intégré un réacteur photoélectrochimique. Dans ce réacteur, des cellules photoélectrochimiques utilisent l’énergie solaire pour électrolyser ou séparer les molécules d’eau en hydrogène et en oxygène. De la chaleur est également produite, mais au lieu d’être rejetée comme une perte du système, elle passe par un échangeur thermique afin d’être exploitée, par exemple pour le chauffage ambiant.
Outre l’hydrogène et la chaleur produits par le système, les molécules d’oxygène libérées par la réaction de photo-électrolyse sont également récupérées et utilisées. «L’oxygène est souvent perçu comme un déchet. Mais dans ce cas, il peut également être exploité, par exemple pour des applications médicales», affirme Sophia Haussener.
Énergie industrielle et résidentielle
Le système convient aux applications industrielles, commerciales et résidentielles. D’ailleurs, la spin-off du LRESE SoHHytec SA est déjà en train de le déployer et de le commercialiser. Cette start-up de l’EPFL travaille avec une usine de production de métaux basée en Suisse pour construire une installation de démonstration à l’échelle de plusieurs centaines de kilowatts. Cette dernière produira de l’hydrogène pour les processus de recuit des métaux, de l’oxygène pour les hôpitaux des environs et de la chaleur pour les besoins en eau chaude de l’usine.
«Avec la démonstration pilote à l’EPFL, nous avons franchi une étape importante en démontrant une efficacité sans précédent à des densités de puissance de sortie élevées. Nous sommes en train de développer un système dans un jardin artificiel, où chacun des “arbres artificiels” est déployé de manière modulaire», déclare Saurabh Tembhurne, co-fondateur et directeur général de SoHHytec.
Le système pourrait être utilisé pour fournir du chauffage central et de l’eau chaude aux particuliers et aux entreprises, et pour alimenter des piles à hydrogène. Avec une 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 hydrogène parcourant une distance annuelle moyenne. Il pourrait aussi répondre à la moitié de la demande d’électricité et couvrir plus de la moitié des besoins annuels de chauffage d’un ménage suisse type de quatre personnes.
Alors que son système de photosynthèse artificielle est sur le point d’être déployé à grande échelle, Sophia Haussener explore déjà de nouvelles voies technologiques. Le laboratoire travaille notamment sur un système solaire à grande échelle qui séparerait le dioxyde de carbone, plutôt que l’eau, en éléments utiles comme le gaz de synthèse pour le carburant liquide ou l’éthylène, précurseur du plastique vert.
Références
Holmes-Gentle, I., Tembhurne, S., Suter, C. et al. Kilowatt-scale solar hydrogen production system using a concentrated integrated photoelectrochemical device. Nat Energy (2023). https://doi.org/10.1038/s41560-023-01247-2