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 Chengyu Liu illustrera àUniversité de Leyde, en Hollande, une autre étape qui fait progresser la technologie de la photosynthèse artificielle. Maintenant, l'objectif est déjà à notre portée dans ce siècle.
Vous avancez vers une révolution
C'est Chengyu Liu lui-même, l'un des principaux chercheurs sur la photosynthèse artificielle, qui établit la « feuille de route » vers la révolution. "Je pense que la première véritable application de la photosynthèse artificielle sera déjà là d'ici vingt ans". J'ajoute que, compte tenu du calendrier d'adoption, il faudra ensuite attendre encore 20 ou 30 ans pour son utilisation à grande échelle. Cela nous amène aux alentours de 2070. Pas mal, pour un objectif qui jusqu'à récemment était considéré comme impossible.
Véritable hydrogène vert
Les véhicules à hydrogène existent déjà, mais la production de ce vecteur nécessite une quantité importante d'énergie. 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 plus à la diffusion à grande échelle (comme aujourd'hui pour les panneaux solaires sur les toits) ou aux grandes usines de photosynthèse dans le désert. Ce qui compte, cependant, c'est de baisser les prix et d'optimiser les appareils - cela seul conduira 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 qui produisent de l'énergie très bon marché avec de la lumière du soleil gratuite, de l'eau de mer gratuite et du CO2 gratuit."
Deux composants clés pour la photosynthèse artificielle : séparation de l'eau et réduction du CO 2
La photosynthèse artificielle, comme celle naturelle des plantes, consiste en deux processus. L'un est la séparation 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 réduit simultanément les niveaux de CO 2 dans l'air et produit du carburant et de l'oxygène.
Dans son doctorat, Liu s'est concentré sur la première partie : obtenir de l'hydrogène et de l'oxygène à partir de l'eau. Un accélérateur de réaction ou un catalyseur peut aider 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 de conception et de nouvelles méthodes pour une photocatalyse efficace. "Les résultats fournissent des connaissances essentielles et une approche pratique. J'ai hâte de poursuivre mon travail."
