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Caltech invente le carburant solaire

Caltech invente le carburant solaire

Valoriser les émissions de CO2

© DR

Le California institute of technology développe un réacteur pour convertir les photons en carburant. Encore expérimental, ce procédé pourrait à terme produire de l'hydrogène ou du méthane.

En utilisant l'oxyde de cérium, les chercheurs du California institute of technology (Caltech) ont développé un appareil capable de concentrer l'énergie solaire. Ils la valorisent en convertissant l'eau et le CO2 en carburant.

Trés haute température

Au coeur de leur prototype, se trouve un cylindre en oxyde de cérium. Ce matériau présente une propriété particulière : chauffé, il rejette l'oxygène qu'il contient et, refroidi, le ré-absorbe. Le réacteur solaire du Caltech extrait l'oxygène de l'eau ou du CO2. Produisant ainsi du dihydrogène ou du monoxyde de carbone.

Le dihydrogène peut être valorisé dans une pile à combustible. Quant au monoxyde de carbone, combiné à du dihydrogène, il donne du gaz de synthèse ou du méthane. Quand le cylindre en cérium est totalement chargé, il est chauffé dans le réacteur solaire pour libérer l'oxygène stocké. Le cycle peut alors redémarrer.

Optimiser la conception

Principale limite, le procédé fonctionne à très haute température (plus de 1 500°C). Les chercheurs en optimisent l'efficacité en exploitant tout le spectre du rayonnement solaire, et non pas quelques longueurs d'onde. Mais contrairement à l'électrolyse, le système n'est pas limité par la faible solubilité du CO2 dans l'eau. Autre atout, le cérium serait un métal abondant.

A court terme, l'objectif est de faire évoluer le matériau contenant du cérium utilisé pour le cylindre, afin de réduire la température de fonctionnement. Et d'optimiser la conception du réacteur. Pour l'instant, l'appareil exploite moins de 1 % de l'énergie solaire qu'il reçoit. Les pertes thermiques sont encore trop grandes. Mais des modélisations suggèrent que ce pourcentage pourrait grimper à 15 %. 

Des centrales zéro-CO2

A terme, l'ambition des chercheurs est de convertir en carburant le CO2 émis par les centrales thermiques. Ou bien, l'eau et le CO2 seraient valorisés en méthane, lui-même introduit dans des centrales électriques. Celles-ci génèreraient alors du CO2 et de l'eau, récupérés pour ré-alimenter en boucle le système.

Thomas Blosseville

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