L’idrogeno avrà un ruolo sempre più importante per la sostituzione dei combustibili fossili e può essere prodotto in modo sostenibile utilizzando l’energia solare per separare le molecole d’acqua. L’energia pulita risultante può essere immagazzinata, utilizzata per alimentare automobili o convertita in energia elettrica su richiesta. Ma renderlo affidabile su larga scala e ad un costo accessibile rappresenta una sfida per i ricercatori. Una produzione efficiente di idrogeno solare richiede materiali rari e costosi – sia per le celle solari che per il catalizzatore – per raccogliere energia e quindi convertirla.

Gli scienziati del Laboratorio di Scienza ed Ingegneria delle Energie Rinnovabili dell’EPFL (LRESE) hanno avuto l’idea di concentrare l’irradiazione solare per produrre una quantità maggiore di idrogeno su una data area a un costo inferiore. Hanno sviluppato un sistema fotoelettrochimico potenziato che, se usato in combinazione con irradiazione solare concentrata e gestione termica intelligente, può trasformare l’energia solare in idrogeno con un tasso di conversione del 17% e una potenza e densità di corrente senza precedenti. Inoltre, la loro tecnologia è stabile e in grado di gestire le dinamiche stocastiche dell’irraggiamento solare quotidiano.

Gli scienziati stimano che il loro sistema può funzionare per oltre 30.000 ore – o quasi quattro anni – senza sostituzioni di parti e fino a 20 anni se alcune parti vengono sostituite ogni quattro anni. Il loro concentratore solare gira e segue il sole attraverso il cielo per massimizzarne la resa. Sophia Haussener, responsabile di LRESE e responsabile del progetto, spiega: “In condizioni di tempo soleggiato, il nostro sistema può generare fino a 1 chilogrammo di idrogeno al giorno, che è sufficiente per un’automobile alimentata a idrogeno per percorrere da 100 a 150 chilometri. ”

Grazie ad un’interfaccia aperta, sarà possibile monitorare le prestazioni istantanee del sistema.