Une description détaillée du développement de la première feuille artificielle – une étape clé vers un accès à l’énergie durable – imitant le processus (photosynthèse) que les plantes vertes utilisent pour convertir l’eau et la lumière du soleil en énergie a été publiée dans le Journal de l’ACS Accounts of Chemical Research.
L’article note aussi que contrairement aux précédents dispositifs qui utilisaient des matières premières relativement coûteuses, le nouveau dispositif a été conçu avec des matériaux accessibles et abordables, tout en employant des procédés d’ingénierie et de fabrication peu onéreux.
L’auteur, Daniel G. Nocera fait remarquer que la feuille artificielle répond à la vision d’un célèbre chimiste italien qui, en 1912, prédisait que les scientifiques découvrirait un jour le "secret des plantes." L’un des plus important d’après le Pr. Nocera reste le processus qui scinde l’eau en hydrogène et en oxygène.
La feuille artificielle possède un collecteur de lumière pris en sandwich entre deux films qui génèrent d’un côté de l’oxygène et de l’autre de l’hydrogène gazeux. En cas d’immersion dans un récipient d’eau soumis à la lumière du soleil, des bulles apparaissent, libérant un atome d’hydrogène qui pourra être utilisé par les piles à combustible afin de produire de l’électricité. Même si ces unités autonomes demeurent attrayantes pour générer proprement de l’électricité dans des endroits reculés ou dans des pays en voie de développement, les prototypes développés à ce jour reposent sur des métaux (platine) et des processus de fabrication qui les rendent prohibitifs.
Aussi, dans l’objectif de rendre ces dispositifs plus largement accessibles, le Pr. Nocera a remplacé le catalyseur de platine qui produit le gaz hydrogène, avec un alliage comprenant du nickel, du molybdène et du zinc. De l’autre côté de la feuille, un film de cobalt a pour fonction de générer de l’oxygène sous forme gazeuse. Le chercheur ajoute que tous ces matériaux sont abondants sur Terre, contrairement au platine, aux oxydes de métaux précieux et autres semi-conducteurs qui sont actuellement utilisés par l’industrie. Par ailleurs, son prototype fonctionne à la pression atmosphérique et à la température ambiante.
"Étant donné que ce sont 6 milliards d’utilisateurs ‘non traditionnels’ qui tireront la demande en énergie au milieu de ce siècle, le but de cette recherche est donc de fournir de l’énergie solaire pour les populations les plus démunies grâce à des découvertes telles que la feuille artificielle fournissant à la société globalisée un chemin direct à une énergie durable", a t-il conclu.
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L’article original ACS : Abstract ICI
faut pas oublier qu’il faut stocker l’hydrogène!
Bravo Mr Nocera, ça c’est du boulot et des perspectives intéressantes
L’hydrogéne est produit dans l’eau, et donc stocker en partie….
super, le plantes font ca tous les jours depuis quelques temps deja. et en plus elle stockent aussi du CO2, ce qui ne gache pas. Par ailleurs, l’hydrogene stocke dans le glucose ne necessite pas de reservoirs tres compliques pour eviter les fuites et les explosions. Nous maitisons la technologie depuis des annees. Le danger des cette chimie naturelle est que le glucose se transforme tout aussi naturellement naturelement en un delicieux liquide qui fait des ravages chez les mineurs et les jeunes adultes. Bonne chance avec les catalyseurs.
L’hydrogène provient de l’eau, de la dissociation de l’hydrogène et de l’oxygène. 2 H2O –> 2 H2 + O2 Il reste que le dihydrogène produit (sous forme gazeuse) doit être stocké s’il n’est pas consommé immédiatement… Mais il pourrait par exemple être injecté dans un réseau de tuyaux, analogue à notre réseau gaz… Ou directement dans le réseau Gaz dans un premier temps, puisqu’on sait qu’il peut accueillir jusqu’à 10% d’hydrogène sans changer l’infrastructure… (cf un précédent article d’Enerzine, que j’ai la flemme de chercher)
Petit problème: les métaux comme le molybdène ne sont pas aussi abondants que cela. Des milliards d’humains ce n’est pas un peu plus de consommation … Le nickel c’est pareil sans parler de sa toxicité. Il n’est pas franchement vert …
A quand le toit terrasse liquide qui produit hydrogène et oxygène à base d’eau (de pluie!)? Un petit truc à retenir quand même : la captation de la lumière solaire n’est pas permanente (la nuit… zut alors), et crée en dessous une zone d’ombre, une occultation. J’attends donc un avis sur le rendement de ces plaques à photosynthèse, si toutefois il est déjà mesurable. L’avenir est plein de promesses… le changement, c’est maintenant 😉
Utopie, d’artiste: …:-) @+