Imaginez pouvoir développer le même pouvoir des plantes, celui de la photosynthèse. Nous pourrions répondre à notre demande énergétique croissante avec de l'hydrogène vert et du biodiesel neutre en carbone. Les scientifiques tentent d'atteindre cet objectif depuis des décennies : le 8 juin prochain, le chimiste Cheng Yu Liu illustrera àUniversité de Leyde, aux Pays-Bas, une autre étape qui fait progresser la technologie de la photosynthèse artificielle. Aujourd’hui, l’objectif est à notre portée dès ce siècle.
Vous avancez vers une révolution
C'est Chengyu Liu lui-même, l'un des principaux chercheurs en photosynthèse artificielle, qui établit la « feuille de route » vers la révolution. « Je pense que la première véritable application de la photosynthèse artificielle aura déjà lieu d'ici vingt ans ». J'ajouterai que, compte tenu du timing de son adoption, il faudra encore 20 ou 30 ans avant son utilisation à grande échelle. Cela nous amène vers 2070. Pas mal, pour un objectif qui jusqu’à il y a quelque temps était considéré comme impossible.
Véritable hydrogène vert
Les véhicules fonctionnant à l’hydrogène existent déjà, mais la production de ce véhicule nécessite une quantité d’énergie importante. L’hydrogène « vert » dont on parle aujourd’hui signifie simplement que l’énergie pour l’obtenir provient d’une éolienne ou d’un panneau solaire plutôt que du charbon, du gaz ou du pétrole. Avec la photosynthèse artificielle, l’énergie nécessaire à la production d’hydrogène proviendrait directement du soleil.
À quoi ressemblera notre monde lorsque la photosynthèse artificielle sera la norme ? Aurons-nous des « arbres artificiels avec des feuilles artificielles » pour répondre à nos besoins énergétiques ?
Liu pense plutôt à une diffusion à grande échelle (comme aujourd'hui pour les panneaux solaires sur les toits) ou à de grandes installations de photosynthèse dans le désert. Ce qui compte cependant, c’est de baisser les prix et d’optimiser les appareils : c’est seulement cela qui mènera à une adoption massive.
« Ce serait formidable si nous pouvions utiliser l’eau de mer, explique le scientifique, car elle est abondante. Nous utiliserions des appareils produisant une énergie très bon marché avec la lumière du soleil, l’eau de mer et le CO2 gratuits.
Deux éléments clés de la photosynthèse artificielle : la division de l'eau et la réduction du CO 2
La photosynthèse artificielle, comme la photosynthèse naturelle des plantes, comprend deux processus. L’une d’elles est la division de l’eau en hydrogène et oxygène. La seconde est la conversion du dioxyde de carbone en hydrocarbures riches en énergie. L'objectif est de construire un appareil qui simultanément réduit les niveaux de CO 2 dans l'air et produit des carburants et de l'oxygène.
Dans ses recherches de doctorat, Liu s’est concentré sur la première partie : fabriquer de l’hydrogène et de l’oxygène à partir de l’eau. Un accélérateur ou un catalyseur de réaction peut contribuer à rendre cette réaction plus économe en énergie. Liu a développé des stratégies pour concevoir des catalyseurs plus efficaces. Le catalyseur idéal est non seulement efficace, mais également économique et facilement disponible. Je traduis : il ne doit pas s'agir de métaux rares.
L'étude de Liu a fait progresser le domaine de la photosynthèse artificielle, révélant de nouvelles règles et méthodes de conception pour une photocatalyse efficace. « Les résultats fournissent des connaissances essentielles et une approche pratique. J'ai hâte de continuer mon travail"
