Innovation

Des scientifiques ont créé de l’éclairage LED (respectueux de l’environnement) fabriqué à partir de déchets de riz

Des coques de riz ont pour la première fois été utilisées comme matière première pour fabriquer des diodes luminescentes.

Il existe dans le monde, des déchets que, nous, européens, n’imaginons pas réutiliser. Tout dépend des produits que l’on fabrique et pour le cas présent, des produits que l’on cultive. Et même s’il existe des plantations de riz dans le Sud de la France et que le riz de Camargue est un pur délice, nous sommes loin des productions de riz asiatiques. Des scientifiques de l’Université d’Hiroshima, au Japon, se sont intéressés à cette matière première qu’est le riz, et plus précisément, aux déchets produits par l’extraction du grain de sa coque, appelée balle de riz. Ils viennent de développer les premières lampes LED au monde à partir de ces coques, un projet à découvrir tout de suite.

Les déchets du riz, une matière première abondante

On ne le sait pas toujours, mais la mouture de riz qui résulte de la séparation du grain et de la coque produit environ 100 millions de tonnes de déchets chaque année. Les scientifiques étaient à la recherche d’une méthode évolutive, et ont réussi à fabriquer des points quantiques qui permettent de recycler ces déchets issus de la riziculture. La première lumière LED à points quantiques (QD) en silicium est donc une nouvelle méthode qui transforme les déchets du riz en diodes électroluminescentes. Une méthode qui ne coûte financièrement pas grand-chose et qui est totalement respectueuse de l’environnement !

Transformer les déchets de riz en LED
Crédit photo : Université d’Hiroshima

L’étude en question

L’équipe de recherche du Centre des sciences naturelles pour la recherche fondamentale et le développement de l’Université d’Hiroshima publiait ses conclusions en janvier dernier. Voilà ce qu’elles disaient :

« Étant donné que les QD typiques impliquent souvent des matériaux toxiques, tels que le cadmium, le plomb ou d’autres métaux lourds, les préoccupations environnementales ont souvent été débattues lors de l’utilisation de nanomatériaux. Notre procédé et notre méthode de fabrication proposés pour les QD minimisent ces préoccupations »

Le silicium poreux a été découvert dans les années 50, et depuis, les scientifiques ont exploré maintes fois ses possibles utilisations. Il est utilisé dans les batteries lithium-ion, les capteurs biomédicaux ou encore dans les matériaux luminescents. Ce silicium poreux est présent en abondance à l’état naturel et non toxique pour l’environnement. Il possède des facultés de photoluminescence qui proviennent de points microscopiques (quantiques), qui servent aussi de semi-conducteurs. C’est donc avec toutes ces données que les chercheurs ont entrepris de trouver de nouvelles méthodes de fabrication de LED à points quantiques, mais en conservant un impact environnemental positif. Les coques des grains de riz étant très riches en silice de haute pureté (SiO 2) et poudre de silicium (Si), elles pouvaient être utilisés pour créer des diodes luminescentes.

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Comment ont-ils réalisé leur projet ?

L’équipe de scientifiques a combiné un broyage, des traitements thermiques et une gravure chimique pour traiter la silice des coques de riz. Ils ont d’abord broyé les coques et extrait de la poudre de silice en brûlant les composés organiques. Puis, ils ont chauffé la poudre récoltée dans un four, pour obtenir des poudres réduites. Ensuite, la poudre purifiée a été réduite en une autre par attaque chimique. Enfin, la surface a été chimiquement fonctionnalisée pour conserver une stabilité et une dispersion élevées dans le solvant. Les particules cristallines de 3 nm produisent alors des SiQD luminescents qui tirent sur le rouge-orange, avec une luminescence de plus de 20%. « Il s’agit de la première recherche visant à développer une LED à partir de déchets de balles de riz »

Quel avenir pour cette découverte ?

Cette méthode devient une manière noble de développer des LED à points quantiques respectueuses de l’environnement à partir de produits naturels. Une fois assemblées, les LED sont de parfaits conducteurs d’électricité, mais restent transparents pour l’émission de lumière. Les prochaines étapes consisteront à développer la luminescence à plus haut rendement dans les SiQD et les LED. Ils imaginent aussi créer d’autres couleurs que le rouge-orange déjà obtenu. Ils pourraient aussi utiliser d’autres coques de céréales, telles que celle du blé ou de l’orge avec la même possibilité de succès.

Source
Techxplore.com

Nathalie Kleczinski

Mes sujets de prédilection sont l'écologie, l'environnement, les innovations solidaires et les actualités en général. J'espère que vous prendrez plaisir à me lire. Ma devise : "Carpe Diem" parce que la vie est trop courte et qu'il faut en savourer chaque instant.

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