In the lab: Sybilla, le fer de lance des avancées dans le domaine des matériaux à base d'hydrogène

Le besoin de trouver des solutions énergétiques durables s'intensifie à l'échelle mondiale, tout comme l'urgence de découvrir et de développer des matériaux capables de relever les défis de la production d'hydrogène et d'étendre leurs applications à des domaines plus vastes. L'économie de l'hydrogène, bien que prometteuse, nécessite des matériaux capables de suivre l'évolution des exigences en matière d'énergie durable. Le Sybilla Lab du Luxembourg Institute of Science and Technology témoigne de cet impératif.

Sybilla est un laboratoire de recherche commun qui se consacre au développement de matériaux innovants pour l'industrie de l'hydrogène. Ce laboratoire joue un rôle essentiel tant il fait progresser les électrolyseurs de nouvelle génération et repousse les limites des systèmes de photolyse à haute performance.

Des avancées dans la production d'hydrogène

Les projets de recherche consacrés à de nouveaux photocatalyseurs pour la production d'hydrogène par séparation de l'eau sous l'action du soleil sont au premier plan des activités innovantes de Sybilla Lab. Alors que le projet STONB étudie le titanate de strontium, HEPHOTO se penche sur le tantalate de sodium. Outre les matériaux étudiés, la différence entre les deux projets réside dans les dopants utilisés pour réduire la marge de fluctuation du matériau afin de favoriser l'absorption des photons solaires.

Il s'agit d'un problème multiparamétrique complexe qui peut être abordé efficacement par une approche combinatoire. À cet égard, Sybilla met en œuvre un processus de dépôt combinatoire.

Les deux projets ont été financés par le Luxembourg (FNR), en collaboration avec la société française 3D-Oxides.

Sybilla 450 : Une merveille technologique

Au cœur des capacités du laboratoire Sybilla se trouve la machine Sybilla 450, un appareil unique pour le dépôt de couches minces mettant en œuvre un processus appelé "Chemical Beam Vapor Deposition" (dépôt en phase vapeur par faisceau chimique). Il s'agit d'une méthode combinatoire qui permet de s'attaquer efficacement au problème du développement de matériaux à stœchiométrie complexe, tels que ceux requis pour la prochaine génération de photocatalyseurs et de photo-électrodes.

En outre, Sybilla 450 est capable de traiter des substrats d'un diamètre allant jusqu'à 450 mm, une taille qui permet de produire des photo-électrodes d'une taille suffisante pour les tests d'utilisation pertinents. La machine Sybilla 450 témoigne de l'engagement du laboratoire en faveur de l'évolutivité et de l'applicabilité pratique, garantissant que les résultats de la recherche peuvent être intégrés de manière transparente dans les processus de production d'hydrogène dans le monde réel.

Emanuele Barborini, chef de groupe au LIST, déclare : "Si l'objectif immédiat est de faire progresser les technologies de production d'hydrogène, le but ultime du laboratoire Sybilla dépasse les limites des défis actuels. En effet, grâce à son approche combinatoire, il aspire à accélérer la découverte de matériaux qui non seulement répondent aux exigences de la production d'hydrogène, mais qui jettent également les bases d'innovations qui alimenteront les industries de demain."

Dans le paysage dynamique de la recherche sur l'énergie durable, le laboratoire Sybilla fait figure de phare en matière d'innovation et de collaboration. Grâce à des projets pionniers tels que STONB et HEPHOTO, le laboratoire repousse les limites de ce qui est réalisable en matière de production d'hydrogène et de technologies connexes. La combinaison d'un leadership visionnaire, du soutien du FNR et d'un équipement de pointe positionne le laboratoire à l'avant-garde de la course pour libérer tout le potentiel de l'hydrogène en tant qu'énergie propre et durable.