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Un dispositif qui imite le processus naturel de la photosynthèse représenterait une percée majeure pour les chercheurs en énergie, et une équipe de l’université de Cambridge est à la pointe de cette technologie depuis près de dix ans. Sa dernière création concerne une feuille sans fil remplie de photocatalyseurs qui peuvent convertir la lumière du Soleil, l’eau et le dioxyde de carbone en carburants propres, l’équipe espérant un jour utiliser ce dispositif dans le cadre de fermes énergétiques géantes.

Une « feuille artificielle »

Ces recherches ont été menées par un groupe travaillant sous la direction du professeur Erwin Reisner au sein du département de chimie de l’université, qui a réalisé un certain nombre de progrès prometteurs dans la recherche sur l’énergie au cours de la dernière décennie. Plus récemment, une feuille artificielle développée par ce groupe, qui, à l’instar des feuilles naturelles, convertit la lumière du Soleil et l’eau en carburant – dans ce cas, un gaz de synthèse composé de monoxyde de carbone et d’hydrogène.
Ce dispositif capte la lumière du Soleil grâce à des absorbeurs de lumière en pérovskite, un composant de certaines cellules solaires, mais l’équipe a maintenant apporté quelques modifications à ces absorbeurs. Au lieu des absorbeurs de lumière à pérovskite, la nouvelle plateforme repose sur de nouveaux photocatalyseurs intégrés dans une feuille composée de poudres semi-conductrices, qui peuvent être produites facilement et à moindre coût.
Cette feuille de 20 cm carrés est développée comme une unité de test a été utilisée pour convertir la lumière du Soleil, le dioxyde de carbone et l’eau en oxygène et en acide formique (plutôt qu’en gaz de synthèse), qui peut être stocké facilement pour être utilisé directement comme carburant ou plus tard comme élément de construction pour l’hydrogène.

Une méthode entièrement nouvelle

Selon l’équipe, cette méthode est un moyen entièrement nouveau de convertir le dioxyde de carbone en carburants propres, et qui pourrait très facilement être généralisé. Les scientifiques affirment qu’il devrait être relativement simple de produire des versions qui s’étendent sur plusieurs mètres, et imaginent ces types de dispositifs formant de grands réseaux dans le cadre d’installations qui produisent de l’énergie propre, un peu comme les fermes solaires.
« Nous avons été surpris de son bon fonctionnement en matière de sélectivité – ce dispositif ne produit presque aucun sous-produit », déclare le premier auteur de cette étude, le Dr Qian Wang. « Parfois, les choses ne fonctionnent pas aussi bien que prévu, mais dans ce cas, il est rare qu’elles fonctionnent mieux ». Pour les prochaines étapes, l’équipe travaille à améliorer l’efficacité de l’appareil en essayant différents catalyseurs, ce qui pourrait également lui permettre de produire différents types de combustibles.
Cette recherche a été publiée dans Nature Energy.
Source : University of Cambridge
Crédit photo : Pixabay