« On sait depuis un certain temps que les micro-organismes photosynthétiques – les algues unicellulaires – produisent de petites quantités d'électrons, stimulées par la lumière, qui peuvent être récoltées par des électrodes pour produire un actuel," Professeur Chris Howe, l'un des principaux chercheurs du projet, a déclaré à Digital Trends. « On peut considérer les systèmes basés sur cela comme une version biologique d’une cellule photovoltaïque. À l’heure actuelle, la puissance par unité de surface de ces cellules est faible, le maximum étant de 0,1 watt par mètre carré. Cependant, nous pouvons utiliser ces appareils pour alimenter de petits objets tels que des capteurs environnementaux. Nous avons réussi à multiplier par cinq la puissance de sortie.
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La nouvelle technique développée en collaboration par des chercheurs des départements de biochimie, de chimie et de physique de l'université implique un système, dans lequel les deux processus centraux impliqués dans le fonctionnement d’une cellule solaire – la génération d’électrons et leur conversion en énergie – sont séparé. Cela leur a permis d’améliorer les performances de l’unité de distribution d’énergie grâce à la miniaturisation. Étant donné que les fluides se comportent différemment à des échelles miniatures, cette configuration a abouti à des cellules plus efficaces avec une résistance interne plus faible et des pertes électriques réduites.
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Bien qu’elle soit 5 fois plus efficace que les précédentes biocellules alimentées par des algues, la création de l’équipe ne produit toujours qu’un dixième de la densité de puissance fournie par les piles à combustible solaires conventionnelles. Cela ne veut pas dire pour autant que c’est inutile. « Les cellules solaires conventionnelles produisent une densité de puissance plus élevée que nos appareils, même si nos appareils sont probablement moins chers. faire – tant en investissement financier qu’en investissement énergétique – et à mettre hors service à la fin de leur vie », Howe a continué. "De plus, nos appareils peuvent produire de l'énergie dans l'obscurité, en utilisant des matériaux fabriqués par les cellules d'algues exposées à la lumière, contrairement aux cellules solaires classiques."
Howe a noté que même si les cellules solaires conventionnelles seraient probablement préférées pour la production d’énergie à grande échelle destinée à l’approvisionnement du réseau, leur biocellule solaire pourrait être utile dans d’autres scénarios. Par exemple, dans les zones rurales d’Afrique, la lumière du soleil est abondante, mais il n’existe aucun système de réseau électrique.
Des travaux supplémentaires doivent toutefois être menés pour en arriver là. "La mise à l'échelle est toujours un obstacle majeur lorsqu'on passe du laboratoire à la mise en œuvre dans le monde réel", a déclaré Howe. « Nous souhaitons commercialiser les systèmes, mais cela prendra quelques années. »
Un document décrivant le travail a été publié récemment dans la revue Nature Energy.
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