Énergie. Une feuille artificielle comme alternative durable au pétrole ?

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Des scientifiques ont mis au point une feuille artificielle qui pourrait, éventuellement, constituer un jour une alternative durable aux combustibles fossiles.

Remplacer le gaz de synthèse

Une équipe de chercheurs de l’université de Cambridge vient de mettre au point un dispositif permettant de créer du carburant « propre », constituant ainsi une alternative possible au pétrole. Mais il pourrait également remplacer le gaz de synthèse dans d’autres produits de base tels que les produits pharmaceutiques, les plastiques et les engrais. Il s’agit d’une feuille artificielle, créée par les scientifiques en question, qui permet de produire du gaz de synthèse en recueillant de l’énergie. Cette énergie utilise la lumière du soleil, le dioxyde de carbone et l’eau. À savoir que le gaz de synthèse est actuellement fabriqué à partir d’un mélange d’hydrogène et de monoxyde de carbone.

Les résultats des travaux des chercheurs ont été publiés dans la revue Nature Materials. « Vous n’avez peut-être pas entendu parler du gaz de synthèse, mais chaque jour, vous consommez des produits qui ont été créés à l’aide de ce gaz », a déclaré Erwin Reisner, professeur au département de chimie de l’université et principal auteur du document. « Pouvoir le produire de manière durable serait une étape cruciale dans la fermeture du cycle mondial du carbone et l’établissement d’une industrie chimique et énergétique durable. »

Feuille artificielle : quel procédé ?

Le professeur Reisner et son équipe ont réussi à s’assurer que l’appareil ne libère pas de dioxyde de carbone supplémentaire dans l’atmosphère, en raison de la combinaison des matériaux et des catalyseurs utilisés. Le procédé s’inspire de la photosynthèse, processus naturel par lequel les plantes utilisent l’énergie de la lumière solaire pour transformer le dioxyde de carbone en nourriture.

Ce procédé fonctionne à l’aide de deux absorbeurs de lumière, semblables aux molécules des plantes qui récoltent la lumière du soleil. Ils sont combinés avec un catalyseur à base de cobalt au lieu du platine ou de l’argent.

Une fois placé dans l’eau, l’un des absorbeurs de lumière utilise le catalyseur pour produire de l’oxygène. Quant à l’autre, il effectue la réaction chimique qui réduit le dioxyde de carbone et l’eau en monoxyde de carbone et hydrogène. Ce qui permet de réaliser le mélange de gaz de synthèse.

Les chercheurs ont également découvert que la feuille artificielle fonctionne encore efficacement par temps nuageux ou pluvieux. Un point important relevé par Virgil Andrei, autre auteur de l’étude : « Cela signifie que vous n’êtes pas limité à l’utilisation de cette technologie uniquement dans les pays chauds, ou seulement pendant les mois d’été ». Le procédé pourrait donc être utilisé du lever au coucher du soleil, partout dans le monde.

feuille artificielle
L’appareil en question, tenu par Virgil Andrei. Source : Chanon Pornrungrog/Cambridge University/PA

L’éthanol comme perspective

Virgil Andrei indique également : « Nous visons à créer durablement des produits tels que l’éthanol, qui peuvent facilement être utilisés comme carburant. » Toutefois, « il est difficile de le produire en une seule étape à partir de la lumière du soleil en utilisant la réaction de réduction du dioxyde de carbone ».

Mais pas de défaitisme chez les scientifiques : « Nous sommes convaincus que nous allons dans la bonne direction et que nous avons les bons catalyseurs, et nous croyons donc que nous serons en mesure de produire un appareil qui pourra démontrer ce processus dans un avenir proche ».

AK

Crédit photo : Flickr (CC BY 2.0/Simone Ramella)
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