Une équipe de chercheurs du MIT a réussi à imiter le processus de photosynthèse des plantes qui est en mesure de décomposer l’eau d’une part et de provoquer les réactions chimiques qui restent nécessaires à leur croissance d’autre part.
Pour y parvenir, l’équipe a utilisé un virus modifié rassemblant tous les composants nanométriques nécessaires à la séparation des atomes d’hydrogène et d’oxygène, rien qu’en utilisant la lumière du soleil.
La décomposition de l’eau reste l’un des moyens pour résoudre le problème fondamental de l’énergie solaire. En effet, "cette source devient disponible lorsque le soleil brille". En utilisant la lumière du soleil pour extraire l’hydrogène de l’eau, ce dernier pourra être stocké et utilisé à tout moment pour produire de l’électricité grâce notamment aux piles à combustible, ou aux carburants liquides directement exploitables par les véhicules motorisés.
L’équipe, dirigée par Angela Belcher, a conçu un virus "inoffensif" appelé M13 en mesure d’attirer et de se lier avec les molécules d’un catalyseur (l’équipe a utilisé de l’oxyde d’iridium) et d’un pigment biologique, du porphyrines de zinc.
Une visualisation par ordinateur du système biologique montrant le virus lui-même (en jaune) avec les molécules pigmentées (en rose) et du catalyseur métallique (sphères marron). Le pigment et le catalyseur séparent la molécule d’eau lorsqu’ils entrent en contact.
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Cependant, au fil du temps, les virus arrêtent de s’agglutiner et perdent de leur efficacité. Alors les chercheurs ont ajouté une étape supplémentaire : ils les ont encapsulé dans une matrice fait de microgel, capable de les maintenir d’une façon uniforme offrant ainsi une meilleure stabilité et efficacité.
Cependant, pour être concurrentiel avec d’autres dispositifs à énergie solaire, le système devra à la fois être au moins 10 fois plus efficace que la photosynthèse naturelle, et être en mesure de répéter la réaction un milliard de fois.
Enfin, l’équipe travaille également à rechercher une matière plus abondante et moins coûteuse en vue de remplacer l’iridium exploité par le catalyseur.
S’ils parviennent à leurs fins, c’est le prix Nobel garanti sur facture. Depuis le temps qu’on essaie de reproduire la photosynthèse!
“Extraire l’hydrogène de l’eau”, ça s’appelle l’hydrolyse. Pas grand chose à voir avec la photosynthèse, qui consiste à convertir le CO2 en d’autres formes carbonnées réactives. Attention aux terminologies ! Ceci dit, réussir une hydrolyse par voie organique serait une avancée très enthousiasmante.