Garantir que l’énergie renouvelable reste verte, de sa production à sa consommation
La création d’un approvisionnement énergétique durable exige l’abandon progressif des combustibles fossiles. Mais cela ne se limite pas à exploiter les sources d’énergie renouvelables, il faut également convertir et stocker l’énergie en respectant l’environnement. «Parce que le vent ne souffle pas constamment et que le soleil ne brille pas constamment, il n’est pas possible de produire constamment de l’énergie renouvelable», explique Marijke Jacobs, scientifique à l’Institut flamand de recherche technologique (VITO). «Nous devons donc trouver des moyens de convertir et de stocker cette énergie pour une utilisation ultérieure.» Actuellement, la méthode la plus prometteuse est la technologie d’électrolyse à oxyde solide (SOEC). Bien que la technologie SOEC soit une méthode efficace de conversion de l’électricité en hydrogène, le dispositif est composé de cellules fabriquées à partir de terres rares tels que le lanthane. «Le coût de ces éléments est largement influencé par les politiques industrielles et économiques des pays producteurs de terres rares», ajoute Marijke Jacobs. «Toute augmentation du coût des terres rares risque de compromettre la commercialisation des technologies basées sur la technologie SOEC.» Le projet NOUVEAU, financé par l’UE, contribue à atténuer ces risques.
Une conversion énergétique durable
Coordonné par VITO, le projet NOUVEAU a créé une solution durable et économique de conversion des énergies renouvelables. La solution est basée sur une cellule à oxyde solide innovante, conçue comme une alternative potentielle aux cellules traditionnelles. «Ce matériau d’électrode innovant, lorsqu’il est utilisé en combinaison avec des méthodes de revêtement avancées, a le potentiel de considérablement réduire l’utilisation des terres rares dans les technologies SOEC», explique Marijke Jacobs. Pour mieux appréhender le potentiel de ce développement, les chercheurs ont créé une base de données de modélisation virtuelle complète qui permet de calculer et de prévoir les propriétés des matériaux des électrodes SOEC. Cette base de données, associée aux travaux expérimentaux du projet, a permis aux chercheurs d’identifier la composition la plus prometteuse pour des électrodes alternatives.
Une solution circulaire
Si l’objectif principal du projet était de réduire l’utilisation de terres rares dans la fabrication de cellules à oxyde solide, les chercheurs ont y également vu une opportunité d’aller plus loin. «Soucieux de concevoir une solution véritablement durable, nous avons également examiné les processus de fabrication et de fin de vie», souligne Marijke Jacobs. Concernant la fin de vie des cellules, les chercheurs ont développé des stratégies innovantes qui permettent de recycler et réutiliser des éléments essentiels comme l’yttrium, réduisant ainsi la nécessité d’extraire de nouvelles terres rares. «NOUVEAU propose non seulement une alternative durable et économe aux technologies SOEC actuellement utilisées pour générer de l’hydrogène, mais il contribue également à l’économie circulaire», conclut Marijke Jacobs. L’équipe du projet poursuit ses recherches sur la technologie SOEC, en concentrant ses efforts sur l’intégration des principes de sécurité et de durabilité par la conception dans leurs processus.
Mots‑clés
NOUVEAU, durable, énergie renouvelable, matériaux à base de terres rares, énergie solaire, combustibles fossiles, technologie d’électrolyse à oxyde solide, SOEC, terres rares, matériau d’électrode, hydrogène, économie circulaire, sûre et durable par conception
