Stocker l’énergie solaire dans un liquide : on progresse !

Leurs travaux, publiés dans le journal Energy & Environnemental Science, sont l’aboutissement de plus de six ans de recherche sur le sujet. L’équipe avait présenté en 2013 une première démonstration du concept avec un composé chimique à base de ruthénium (très cher) et un rendement de 0,01 %. Quatre ans plus tard, le système a beaucoup été amélioré.

Du ruthénium au norbornadiène

A présent, les suédois ont choisi de s’appuyer sur une molécule moins chère, le norbornadiène, un hydrocarbure bicylique à la géométrie particulière et qui a la propriété de se transformer en quadricyclane quand il est exposé à la lumière. Dans cette transformation, l’énergie phototonique est stockée dans une liaison chimique. C’est ce qu’on appelle un système d’énergie héliothermique moléculaire. En l’occurence, ce sont des liaisons doubles qui se transforment en simples. Le système est réversible par l’ajout d’un catalyseur. Avec l’emploi de ce composé, le rendement a été multiplié par 100… Et même s’il reste limité à 1,1%, la chaleur réémise peut atteindre plus de 200°C, permettant d’envisager des applications beaucoup plus ambitieuses que celles possibles aujourd’hui avec des systèmes d’échanges thermiques qui s’appuient sur l’eau. De plus, dans leur article, les chercheurs suédois présentent leur système couplé à un panneau photovoltaïque pour chauffer de l’eau. Le stockage est alors un “bonus” de l’installation classique et permet de considérer que l’on convertit 80% de l’énergie solaire.

Utiliser “plus” de lumière

A l’avenir, l’équipe suédoise a bon espoir de trouver des molécules plus efficaces et a ainsi montré qu’on pouvait stocker l’énergie solaire dans un liquide et la restituer sur plus de 140 cycles avec une dégradation négligeable du support de stockage. En parallèle, la recherche se penche aussi sur une autre voie d’amélioration du processus: l’utilisation d’un plus large spectre de la lumière. En effet, seuls les photons à haute énergie (spectre bleu de la lumière du soleil) mènent à cette réaction chimique, aussi, les chercheurs essayent de transformer les photons à basse énergie en photons à haute énergie à l’aide de films installés sur les cellules qui reçoivent les rayons du soleil.

Sophie Hoguin