Lorsqu'il s'agit de générer de l'énergie à partir de la lumière du soleil, des solutions inhabituelles ont été démontrées pour rendre le processus plus efficace.
Aujourd'hui, une équipe de chercheurs de l'Université de la Colombie-Britannique (UBC) a démontré comment des cellules solaires constituées d'organismes vivants peuvent générer de l'énergie même avec un ensoleillement limité. Appelées cellules solaires « biogéniques », ces cellules pourraient offrir une alternative aux cellules synthétiques actuellement utilisées dans les panneaux solaires classiques, en fournissant une source d’énergie malgré les intempéries. Un article détaillant la recherche a été publié ce mois-ci dans la revue Small.
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"Il s'agit de la première étude démontrant des matériaux biogéniques génétiquement modifiés pour la fabrication de cellules solaires." Sarvesh Kumar, ingénieur chimiste et biologique à l'UBC et l'un des principaux auteurs de l'article, a déclaré à Digital Les tendances. "Nous avons utilisé une bactérie inoffensive et repensé sa machinerie interne pour produire un pigment photoactif appelé lycopène."
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Dans le passé, les chercheurs ont développé des cellules solaires biogéniques en extrayant des colorants naturels que les bactéries utilisent pour générer de l’énergie lors de la photosynthèse. Cependant, cela s’est avéré être un processus coûteux.
Par chance, les scientifiques de l’UBC ont identifié une voie potentiellement moins coûteuse en modifiant génétiquement E. coli afin qu'il produise beaucoup de lycopène, le colorant qui donne leur couleur aux tomates, qui s'est avéré être un récolteur de lumière efficace. Constatant que le lycopène se dégradait (libérant des électrons), ils se demandèrent si la vitesse de cette dégradation était suffisante pour générer un courant utilisable. Ils ont recouvert les bactéries productrices de lycopène d'un semi-conducteur minéral, les ont appliquées sur une surface en verre où elles pourraient capter la lumière du soleil et ont examiné ce qui s'était passé.
Le courant qu’ils ont généré a atteint une densité de 0,686 milliampères par centimètre carré, soit 0,324 milliampères de plus que les études précédentes. Il est difficile de prédire quelles économies pourraient résulter si cette technologie était développée à grande échelle, mais le les chercheurs estiment que la production de colorants à l'aide de leur procédé coûte environ un dixième du coût actuel méthodes.
Un autre aspect prometteur de la technologie est que les cellules fonctionnent aussi bien dans des conditions de faible luminosité que dans des conditions de faible luminosité. lumière vive, ce qui signifie que la méthode pourrait être utile dans les endroits de l'extrême nord ou du sud, où le ciel est souvent couvert.
« Nous ne considérons pas notre technologie comme une concurrente des cellules solaires conventionnelles. Ils constituent plutôt un complément », a déclaré Vikramaditya Yadav, ingénieur chimiste et biologique à l’UBC et autre auteur principal de l’article. « Néanmoins, les cellules que nous avons développées constituent un dispositif de « première génération » qui nécessite des améliorations et une optimisation significatives avant de pouvoir atteindre les niveaux des cellules solaires au silicium. Cependant, même à ses balbutiements, la technologie a déjà donné naissance à des applications prometteuses. L’exploration d’environnements faiblement éclairés tels que les mines nécessite l’utilisation de capteurs pouvant être alimentés par des cellules biogéniques telles que celle que nous avons développée.
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