L’astuce pour produire de l’hydrogène avec de vieux panneaux solaires

La décarbonation des usages domestiques ne passe pas nécessairement par la case électrification. Au Chili, on explore un autre moyen : le gaz propre, notamment l’hydrogène, un vecteur énergétique dont le principal avantage est de ne produire que de l’eau lors sa combustion.

Une équipe de chercheurs chiliens a ainsi mis au point une méthode permettant de produire de l’hydrogène vert à l’échelle d’un foyer grâce à l’énergie solaire. La grande innovation de leur technologie : elle n’utilise que des panneaux solaires de seconde main.

Une production d’hydrogène simplifiée

Deux principaux systèmes sont nécessaires pour produire de l’hydrogène vert : une source d’énergie décarbonée et un électrolyseur. Dans leur étude publiée dans la revue Energy Conversion and Management, les scientifiques recourent à de l’électricité solaire issue de panneaux reconditionnés, qui conservent encore entre 80 et 90 % de leur capacité initiale.

Pour adapter ces modules à l’électrolyseur, leur architecture interne a été profondément modifiée. L’objectif était de supprimer certains équipements coûteux, comme l’onduleur ou l’optimiseur de point de puissance, habituellement nécessaires pour ajuster la courbe courant-tension des panneaux à celle de l’électrolyseur. Les chercheurs ont ainsi réorganisé les cellules photovoltaïques afin de rendre le système directement compatible, sans passer par ces dispositifs intermédiaires.

Le rendement solaire-hydrogène atteint environ 7 %. Autrement dit, 7 % de l’énergie solaire captée est convertie en hydrogène. Sur le prototype développé, le système a permis de produire jusqu’à 345 litres de gaz, un volume de loin supérieur aux besoins d’un foyer. Avant son utilisation pour la cuisson et le chauffage, cet hydrogène est toutefois mélangé au gaz naturel, un mélange généralement compatible avec les équipements existants.

Offrir une seconde vie aux panneaux

Au-delà de la production domestique d’hydrogène, l’intérêt de cette approche réside surtout dans la valorisation des panneaux usagés. Selon une étude de l’Initiative second life solar en Australie, jusqu’à 89 % des modules envoyés au recyclage sont encore fonctionnels, même s’ils ne répondent plus aux standards de performance attendus.

Ces panneaux peuvent présenter divers défauts (fissures du verre, points chauds réduisant leur rendement, cellules endommagées) sans être totalement hors d’usage. D’autres modules mis au rebut proviennent de centrales photovoltaïques où ils ont été remplacés non pas parce qu’ils sont défectueux, mais pour bénéficier de technologies plus récentes et plus performantes.

Or, le volume de ces déchets ne cesse de croître et pourrait atteindre plusieurs millions de tonnes dans les années à venir. L’étude réalisée par les chercheurs offre ainsi une alternative intéressante pour prolonger la durée de vie de ces équipements en les réutilisant, avant leur passage en filière de recyclage.

D’autant plus que pour les utilisateurs, le système pourrait présenter un réel avantage économique. En utilisant des panneaux de seconde main et grâce à la configuration apportée à l’architecture interne, le coût de production de l’hydrogène est réduit à 5,4 €/kg, soit environ 18 % de moins que celui des installations conventionnelles.