Valorisation de la Biomasse par PhotoElectroChimie Solaire Intelligemment Ajustée – UpSmart

La nécessité croissante de réduire les émissions de carbone et de gérer l'intermittence de l'énergie solaire a encouragé l'exploration de la production d'hydrogène vert stockable par électrolyse alimentée par l'énergie photovoltaïque. Toutefois, l'absence de couplage thermique entre les panneaux solaires et l’électrolyseur rend cette approche inefficace. L'approche photoélectrochimique (PEC) résout ce problème associant l'absorption de la lumière et l'électrochimie dans un seul dispositif. Bien qu’un rendement de 10 % a été aient pour la conversion énergie solaire, le coût peu compétitif de l'hydrogène (LCOH) et le potentiel inexploité d’oxydation demeurent des défis pour l'adoption de cette technologie.
Le Projet UpSmart vise à intégrer la production PEC d'hydrogène de manière intelligente dans la catalyse transformation de la biomasse pour générer des produits chimiques à valeur ajoutée. Grâce à l'expertise multidisciplinaire de nos équipes, nous proposons une conception sur mesure d’une hydrogénation sélective et stable en utilisant des catalyseurs à base de métaux abondants couplés à la production d’hydrogène par PEC. Ce nouveau concept intègre la production et l'utilisation de l'hydrogène dans un seul dispositif, renforçant sa compétitivité et supprimant le LCOH. L'expertise unique de l'équipe française dans la gestion de la seconde sphère de coordination des catalyseurs permettra d’améliorer les taux et la sélectivité de conversion tout en réduisant la surtension. Intégrer ce système catalytique homogène dans des photoélectrodes exige une gestion efficace de l'intermittence de l’énergie solaire et de l'utilisation des charges. L'équipe de Hong Kong excelle dans l'ingénierie des photoélectrodes semi-conductrices et la conception de dispositifs PEC autonomes sans biais. Par des évaluations itératives du cycle de vie et des aspects technico-économiques, le dispositif d'hydrogénation PEC intégré explore les voies vers une chimie solaire économiquement compétitive.