Innovation

Des feuilles artificielles “flottantes” qui produisent du carburant propre à partir de la lumière, de l’air et de l’eau

Des chercheurs d’une université britannique ont mis au point de fines feuilles artificielles pour générer du carburant propre grâce à la photosynthèse. Les dispositifs pourraient être utilisés pour produire une alternative durable et peu coûteuse au pétrole.

Cela fait déjà quelques années que le professeur Erwin Reisner, de l’université de Cambridge, et son équipe travaillent sur un moyen pour produire une alternative durable au pétrole, ceci à l’aide d’une ressource propre et illimitée. En 2019, ils ont réussi à produire du carburant et autres produits chimiques à haute valeur ajoutée grâce à un dispositif imitant la feuille végétale. L’appareil, utilisant le processus de la photosynthèse, intégrait deux absorbeurs de lumière en pérovskite et un catalyseur au cobalt. Petit inconvénient, le système était volumineux, car il incorporait des substrats de verre. De plus, le revêtement utilisé contre l’humidité était épais.

Une conception améliorée

Cette fois, les scientifiques ont amélioré la conception en réduisant la taille et le poids sans pour autant sacrifier le bon fonctionnement du système. Dans leurs dernières recherches, rapportées dans la revue Nature, ils affirment avoir trouvé le moyen de concevoir une feuille artificielle plus efficace. Pour arriver à ce résultat, ils ont utilisé de fines lamelles en plastique et en métal flexible recouvertes d’oxyde d’indium et d’étain comme supports aux couches de pérovskite. Quant au catalyseur, il est en platine. L’ensemble est protégé de l’humidité grâce à des matériaux hydrofuges à base de carbone micrométrique. Cette nouvelle feuille ultrafine est capable d’extraire l’hydrogène et l’oxygène de l’eau, mais également de produire les constituants du gaz de synthèse.

La feuille artificielle
La feuille artificielle. Crédit photo : Université de Cambridge

De performances prouvées

Les tests visant à démontrer l’efficacité des nouvelles feuilles ont été effectués sur la rivière Cam, près du St John’s College, à Cambridge. Ils se sont avérés concluants, avec un rendement de 0,053 % par gramme pour le monoxyde de carbone et 0,58 % par gramme pour l’hydrogène. Les dispositifs sont donc capables de convertir la lumière du soleil en carburant avec des performances qui rivalisent avec celles des feuilles naturelles. Cependant, des améliorations supplémentaires devraient encore être apportées afin de générer un carburant plus propre.

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Des avantages non négligeables

D’après le Dr Virgil Andrei, co-auteur de l’étude, les feuilles pourraient être utilisées sur tous types de sites aquatiques, y compris sur les voies navigables polluées et les ports. Il affirme également que son équipe envisage de créer des fermes de grandes envergures pour la synthèse de carburant. Celles-ci pourraient même approvisionner les établissements côtiers et les îles éloignées. La solution permettrait aussi d’éviter l’évaporation de l’eau, ce qui aiderait à prévenir une pénurie. Le professeur Erwin Reisner n’a pas non plus oublié de mettre l’accent sur les avantages des feuilles en affirmant que les électrolyseurs photovoltaïques occupent de grandes surfaces de terrain.  Déplacer la production sur l’eau signifierait que l’énergie propre n’est pas obligée d’entrer en concurrence avec l’utilisation des terres. De plus, le fait que les dispositifs pourraient être placés n’importe où contribuerait à la sécurité énergétique.

Source
cam.ac.uk

Marc Odilon

Tout ce qui touche de près ou de loin à l'High-tech me fascine !

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