Une feuille artificielle suffisamment légère qui utilise la lumière du soleil pour créer du carburant pourrait être utilisée pour mettre fin à la rareté des terres disponibles pour absorber l'énergie solaire et à la surexploitation des terres autrement utilisables pour l'agriculture (même si l'agrivoltaïque est en plein essor).
Contrairement au photovoltaïque, les cellules solaires convertissent la lumière du soleil en carburant plutôt qu'en électricité. Les chercheurs ont longtemps cherché à reproduire la photosynthèse dans les plantes avec un processus de synthèse qui utilise le dioxyde de carbone, l'eau et la lumière du soleil pour produire du carburant. Aujourd'hui, cependant, la technologie existante est encore inefficace ou trop compliquée, à tel point qu'elle est confinée au continent, où l'espace est limité.
Une « feuille solaire » flottante
Erwin Reisner à l'Université de Cambridge et ses collègues ont développé une pile à combustible solaire fabriquée à partir de pérovskite de plomb, un type de cristal capable de capter l'énergie de la lumière. La cellule produit des bulles d’hydrogène et de monoxyde de carbone, qui peuvent être mélangées pour former un carburant appelé gaz de synthèse. L'étude a été publiée dans la revue Nature, et je mets le lien ici.
«C'est le premier du genre à utiliser du combustible solaire», explique Reisner.
Il existe également de nombreux développements significatifs pour le PV flottant, et nous avons simplement pensé que quelque chose de très similaire pourrait également être fait pour les carburants.
Le prototype de l'appareil est un carré de 10 centimètres de large et d'un millimètre d'épaisseur. Lors de tests effectués sur la rivière Cam à Cambridge, il a produit de l'hydrogène avec une efficacité de 0,58% et du monoxyde de carbone avec une efficacité de 0,0053%. Selon Reisner, comparé gramme pour gramme, ses performances étaient très similaires à celles des cellules solaires actuelles.
Comment est fabriqué ce genre de nénuphar ?
Le processus de fabrication, qui, comme mentionné, implique le dépôt d’un mince film de pérovskite sur du polyester recouvert d’indium et d’étain, est facilement évolutif, mais il subsiste quelques problèmes. Deux surtout, qui à mon avis ne sont pas négligeables : premièrement, le rendement doit être plus proche de 10 % pour les applications commerciales. Deuxièmement, même s’ils sont intégrés au dispositif, les matériaux utilisés dans le prototype pourraient être potentiellement toxiques pour les cours d’eau.
Cela n'enlève évidemment rien à l'importance de la découverte : cette feuille artificielle, bien qu'encore "verte", est une belle preuve de concept pour de futurs appareils commerciaux.
