Les plantes ont apparemment beaucoup à nous apprendre sur l’énergie verte.
Les chercheurs du monde entier investissent du temps et de l’énergie dans un processus connu sous le nom de photosynthèse artificielle. Cela ressemble beaucoup à ce que ça ressemble. Les appareils conçus acceptent des éléments tels que la lumière du soleil, l’eau et le dioxyde de carbone (CO2) et produisent des glucides et de l’oxygène, qui peuvent être utilisés comme carburant.
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En cas de succès, la photosynthèse artificielle serait une solution gagnant-gagnant: elle pourrait fournir une source d’énergie renouvelable et utiliser le CO2 séquestré des centrales à combustibles fossiles. Nous n'en sommes pas encore là mais progrès au cours de la dernière décennie a donné un nouvel élan à la recherche scientifique d'une technique de photosynthèse artificielle efficace.
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Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université de Cambridge ont mis au point une méthode similaire pour exploiter l’énergie solaire. En combinant des parties organiques et synthétiques dans un processus appelé photosynthèse « semi-artificielle », ils ont développé un preuve de concept capable de diviser l'eau en hydrogène et oxygène en utilisant des mécanismes photosynthétiques modifiés de plantes. Ils espèrent que cette technique pourra être appliquée pour contribuer à renforcer les systèmes d’énergie solaire. Ils ont détaillé leurs recherches dans un article récemment publié dans la revue Nature Energy.
"La photosynthèse semi-artificielle est un domaine émergent qui relie la biologie synthétique et la science des matériaux pour une conversion et un stockage durables de l'énergie", Katarzyna Sokół, titulaire d'un doctorat à Cambridge. étudiant et premier auteur de l’article, a déclaré à Digital Tends. « Ce nouveau domaine combine des composants bénéfiques de systèmes artificiels tels que des électrodes, des nanomatériaux, des matériaux synthétiques. colorants et polymères avec des biocatalyseurs naturels, tels que des enzymes, pour la synthèse de carburants solaires, tels que hydrogène."
Le problème de la photosynthèse artificielle simple est qu’elle est souvent limitée par l’utilisation de catalyseurs synthétiques pour diviser l’hydrogène et l’oxygène. Ceux-ci peuvent être à la fois toxiques et coûteux. Dans l’étude de Cambridge, les chercheurs utilisent des enzymes organiques pour surmonter cet obstacle.
Le dispositif photosynthétique semi-artificiel combine des pièces synthétiques faciles à régler et à manipuler avec des catalyseurs organiques relativement efficaces trouvés dans les plantes. Le résultat est "un système modèle pour construire des dispositifs de photosynthèse semi-artificielle pertinents pour la conversion et le stockage de l'énergie solaire sous forme de carburants, tels que l'hydrogène", a expliqué Sokół.
Elle a ajouté que le système est une preuve de concept et qu'il est trop fragile pour les applications actuelles de la technologie solaire à grande échelle. À l’avenir, l’équipe de recherche étudiera la possibilité de remplacer l’enzyme fragile par des cellules photosynthétiques plus robustes et plus stables.
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