Une équipe de scientifiques européens a créé un appareil qui, à l'image des plantes, permet de convertir le CO2, l'eau et la lumière du soleil en carburants et en produits chimiques à haute valeur ajoutée. Ce nouveau dispositif tout-en-un utilise des procédés de fabrications simples, respectueux de l'
environnement, et des
matériaux abondants. Ces travaux, publiés dans
PNAS, pourraient aider à limiter la
pollution atmosphérique responsable du changement climatique.
© T. Huan et al.
Grâce à la photosynthèse, les plantes transforment l'eau et le
dioxyde de carbone (CO2) de l'air en sucres à l'aide d'
énergie solaire. Une équipe de scientifiques européens, coordonnée par une équipe du
Collège de France, vient d'imaginer un nouvel appareil qui imite ce comportement pour produire des carburants et des produits chimiques à haute valeur ajoutée. Le processus développé est même deux fois plus efficace que les plantes - et ceci en utilisant uniquement des matériaux abondants, bon marché et sans minerai issu de zones de conflits.
L'ensemble des composants du système tient en un seul appareil simple à fabriquer. L'un des éléments clés de cette nouvelle plante artificielle réside dans la
technologie utilisée dans ses "feuilles" - les cellules solaires qui capturent la
lumière et la transforment en
énergie. À la place du
silicium habituel, les pérovskites utilisées possèdent un excellent rapport coût-efficacité tout en étant résistantes à l'eau, ce qui leur permet de résister aux conditions réelles. Ces cellules solaires pérovskites peuvent être simplement imprimées sur n'importe quel support en verre ou en plastique.
Cette "plante artificielle" surpasse les vraies en termes d'efficacité. Le nouveau dispositif permet la conversion de 2.3 % de l'énergie solaire reçue en produits qui peuvent être alimentés dans nos chaînes d'approvisionnement existantes. De telles plantes artificielles nous rapprochent d'une économie en cycle fermé, où les combustibles seraient produits à partir du même dioxyde de
carbone produit en les brûlant. Elles pourraient conduire à une solution durable à l'accumulation des gaz à
effet de serre dans notre
atmosphère, et limiter le changement climatique.
Référence
Tran Ngoc Huan, Daniel Alves Dalla Corte, Sarah Lamaison, Dilan Karapinar, Lukas Lutz, Nicolas Menguy, Martin Foldyna, Silver-Hamill Turren-Cruz, Anders Hagfeldt, Federico Bella, Marc Fontecave, et Victor Mougel.
Low-cost high-efficiency system for solar-driven conversion of CO2 to hydrocarbons
PNAS ASAP article -
Mars 2019
DOI: 10.1073/pnas.1815412116