Des chercheurs produisent de l’hydrogène en imitant des plantes

Fabriquer de l’hydrogène en imitant les plantes : des chercheurs de l’université du Michigan ont mis au point une nouvelle technique pour produire de l’hydrogène en utilisant la photosynthèse artificielle. La méthode est plusieurs fois plus efficace que ses prédécesseurs, et peut également convertir l’eau de mer en hydrogène.

La science s’inspire régulièrement de la nature. Pour la production d’hydrogène, les chercheurs se tournent, entre autres, vers le processus chimique le plus important des plantes : la photosynthèse. Les plantes utilisent la photosynthèse pour extraire l’énergie de la lumière du soleil. Des scientifiques de l’université du Michigan décrivent dans la revue scientifique Nature une nouvelle méthode pour extraire de l’énergie sous forme d’hydrogène à partir de la lumière du soleil.

Cette technique reproduit l’une des premières étapes du processus de photosynthèse, au cours de laquelle l’eau est séparée en hydrogène et en oxygène. Pour ce faire, les feuilles des plantes utilisent la chlorophylle, qui donne aux plantes leur couleur verte. Les scientifiques travaillent avec un semi-conducteur fait de nitrure d’indium-gallium, que l’on retrouve également dans les lumières LED bleues et vertes. Une grande lentille est utilisée pour projeter la lumière du soleil sur le semi-conducteur, où l’eau se désintègre. Des bulles d’hydrogène se forment alors dans une bouteille de gaz.

Dix fois plus efficace

En plein air, cette opération est dix fois plus efficace que les méthodes similaires qui utilisent la lumière du soleil pour diviser l’eau, écrivent les scientifiques. En laboratoire, l’efficacité de leur installation d’essai est de 9%, ce qui signifie que 9% de l’énergie de la lumière solaire se retrouve dans le combustible. En effet, le semi-conducteur développé peut supporter des températures beaucoup plus élevées que les semi-conducteurs moyens. Le faisceau très lumineux de la lumière solaire accélère considérablement le processus de conversion.

La technologie de production d’hydrogène par photosynthèse en est encore à ses débuts. Les applications commerciales ne sont pas en vue pour l’instant. « Nous pensons que les plantes à photosynthèse artificielle pourront un jour fonctionner beaucoup plus efficacement que la photosynthèse naturelle. Cela ouvre la voie à la neutralité en matière de CO2« , explique le chercheur Zetian Mi, de l’université du Michigan.

La nouvelle méthode a ceci de particulier qu’elle fonctionne non seulement avec de l’eau distillée propre, mais aussi avec de l’eau du robinet et de l’eau de mer. Ceci est potentiellement important pour les applications à grande échelle. En produisant de l’énergie avec de l’eau de mer, on n’utilise pas davantage d’eau douce rare. Ainsi, cette technique peut également être utilisée dans les zones côtières sèches et désertiques où il y a peu d’eau potable mais beaucoup de soleil.

(CP)

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