BELVAL
AUDREY SOMNARD

Le LIST s’associe à 3D-Oxides pour avancer dans la recherche sur l’hydrogène comme énergie propre

Pas de télétravail au LIST, les scientifique s’affairent dans les couloirs et les laboratoires de l’institut de recherche luxembourgeois. Pour rentrer dans le laboratoire de recherche qui nous intéresse, il faut enfiler une blouse blanche jetable, en plus du masque désormais obligatoire partout en lieu confiné. Il fait chaud mais l’équipe de chercheurs est toute excitée de présenter ce nouveau projet. C’est ainsi que les journalistes ont été accueillis mercredi au LIST, à Belval, pour découvrir leur nouveau «joujou», une impressionnante machine qui permet à la dizaine de chercheurs de plancher sur la production d’énergie hydrogène respectueuse de l’environnement. Un enjeu crucial en plein «green deal» européen: la course est en effet lancée pour trouver des alternatives propres aux énergies fossiles, à coup de millions alloués à la recherche à travers l’Europe. 

Mais revenons aux cours de physique du lycée. L’hydrogène est présent dans l’eau, mais pour le séparer de l’oxygène, on utilise bien souvent de l’électricité: «Aujourd’hui la production d’hydrogène se fait à 90% à partir des énergies fossiles. Pour briser la molécule d’eau et en tirer l’hydrogène, nous voudrions utiliser l’énergie solaire, mais ce n’est pas suffisant, nous avons besoin d’un troisième élément, un ingrédient spécial pour passer de la lumière du soleil à une charge électrique», explique le Dr Emanuele Barborini, chef du projet STONB (Strontium Titanate Oxide with Narrow Bandgap), qui tente de vulgariser ce sujet plutôt complexe. 

La collaboration avec l’entreprise française 3D-Oxides a permis d’avoir installé une machine, au doux nom de «Sybilla 450», qui est la plus grosse machine de ce type qui existe actuellement dans le monde. Une machine qui va permettre à la Dr Bianca Rita Pistillo, à la tête du projet HEPHOTO, de faire des analyses de substrat de 45cm, contre des formats beaucoup plus petits jusqu’à présent. Chaque projet, STONB et HEPHOTO, ont mobilisé 700.000 euros chacun pour les quatre ans de projet, renouvelable si besoin. Le LIST espère que la machine va pouvoir permettre aux chercheurs de faire des avancées substantielles dans le domaine: «Nous espérons une preuve de concept d’ici la fin des quatre ans, mais nous serons encore loin d’une utilisation industrielle, il faudra pour cela attendre 8 à 10 ans», estime Damien Lenoble, directeur du département Recherche et Technologie des Matériaux du LIST. 

Le but affiché est la création de carburant pour batteries à faible teneur en catalyseur, au développement d’électrolyseurs de nouvelle génération ou de systèmes de photolyse à haute performance. L’objectif ultime de cette recherche conjointe est l’accélération de la découverte de nouveaux matériaux adaptés aux défis de la production d’hydrogène et au-delà.

3D-Oxides est très expérimenté dans les procédés connus sous le nom de CBVD (Chemical Beam Vapor Deposition). Cette technologie de dépôt de couches minces, qui permet de traiter plusieurs matériaux en même temps grâce à une approche combinée, représente une manière innovante de déposer des matériaux dans des conditions plus douces, bien contrôlées et en une seule étape. Sybilla 450 est une machine unique qui peut traiter des substrats d’un diamètre allant jusqu’à 450 mm, une taille substantielle permettant de générer des photoélectrodes en grand nombre ou de taille suffisante pour des tests d’utilisation pertinents. Le LIST apportera son expertise dans la synthèse de matériaux fonctionnels en couches minces, dans la caractérisation de ces matériaux et dans le prototypage de dispositifs fonctionnels.

Le partenariat, signé mercredi entre le directeur général du LIST, Thomas Kallstenius, et le président de 3D-Oxides, Christian Petit, va permettre au centre de recherche luxembourgeois d’être pionnier en matière de recherche dans l’hydrogène comme énergie propre. Potentiellement, les retombées d’une telle technologie seraient énormes.