Synthèses de la lumière

La photosynthèse est un phénomène merveilleux. Prenez n’importe quelle plante verte, apportez-lui de la lumière, de l’eau et du gaz carbonique et vous obtiendrez en bout de chaîne de l’oxygène, rejeté dans l’air et de l’énergie sous forme de sucre, que la plante conservera pour garantir sa survie et sa croissance.

Plus exactement, donnez à une plante 6 volumes d’eau (H2O) et 6 volumes de gaz carbonique (CO2) et elle vous fabriquera 1 volume de glucose (C6H12O6) et 6 volumes d’oxygène (O2), grâce à l’énergie lumineuse que la chlorophylle reçoit et transforme.

Mais alors, me direz-vous, si on donnait un coup de main à la nature en concevant nos propres systèmes de photosynthèse, on parviendrait peut-être à réduire le problème du gaz carbonique émis par les activités humaines et rejeté dans l’atmosphère, qui contribue ainsi à l’effet de serre.

Pour vous donner une idée, l’émission de dioxyde de carbone à l’ère pré-industrielle était d’environ 600 milliards de tonnes par an, entièrement absorbée par la biosphère et les océans. De nos jours, on estime à 800 milliards de tonnes la quantité de dioxyde de carbone émise chaque année, dont un excès de 12 milliards de tonnes qui ne peuvent pas être absorbées par la nature.

Revenons à notre système rêvé : celui-ci serait propre puisqu’il ne rejetterait que de l’oxygène. Il aurait de plus le potentiel de produire des molécules énergétiques dont nous pourrions tirer du carburant pour nos moteurs.

Or, en avril de cette année, une équipe de chercheurs de l’université de Berkeley en Californie, a annoncé avoir fait un grand pas en avant dans le domaine de la photosynthèse artificielle.

Ceux-ci ont développé un système hybride composé de nano-fils semi-conducteurs et de bactéries qui mime le processus de la photosynthèse. Ce système capture les émissions de dioxyde de carbone avant que celui-ci se répande dans l’atmosphère. Il règle également la question épineuse du stockage du carbone en le mettant immédiatement « au travail », c’est-à-dire en le transformant en acétate, qui permettra la production de plastiques bio-dégradables, de produits pharmaceutiques et de carburants liquides.

Chris Chang, l’un des chercheurs, explique : « Dans la photosynthèse naturelle, les feuilles récoltent l’énergie solaire et le dioxyde de carbone est réduit et combiné à de l’eau pour la synthèse de produits moléculaires qui forment la biomasse. Dans notre système, les nano-fils récoltent l’énergie solaire et fournissent des électrons aux bactéries ; c’est là que le dioxyde de carbone est réduit et combiné à de l’eau pour la synthèse de divers produits chimiques ciblés à haute valeur ajoutée. »

Le système actuellement développé a une efficacité de conversion de l’énergie solaire de 0,4%. Cependant, l’équipe travaille déjà à une deuxième génération promettant un taux de conversion de 3%. Ce n’est que lorsqu’ils atteindront une efficacité à 10% que le système devrait être commercialement viable.

Quoi qu’il en soit, ce type de recherche présage un futur où les technologies utilisées s’inspireront de processus naturels et contribueront à un équilibre amélioré entre substances chimiques consommées et émises par l’homme.

Christophe Mayca

24 août 2015

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6 réflexions sur “Synthèses de la lumière

  1. L’homme s’ingénie à réparer ce qu’il détruit, désagrège, annihile, abîme par négligence, cupidité, surabondance en recréant ce que la nature fait à l’origine mis qui est débordée dorénavant ! Quoiqu’il en soit Bravo aux Soigneurs de la Terre !

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  2. De belles perspectives en vue, connu de tous, pour ma part cela me fait rêver, mais voilà le rêve s’arrête là, jamais mis en application à grande échelle, pas rentable, cela ne rapporte rien, pourtant quand on y réfléchit, ça pourrait être l’inverse. Faut-il attendre le point de non retour pour se lancer, je ne pense pas…
    Je me rappel d’un article sur le même sujet dans les années 80 (revue ça m’intéresse) oui je sais ça ne date pas d’hier, justement cette article était très optimiste, je l’étais aussi, mais le suis un peu moins actuellement, je reste tout de même confiant…
    Très bon Post Christophe

    Aimé par 1 personne

  3. Boooon ! D’accoooord ! Louons le génie humain !!!

    Et si on voyait le verre à moitié vide ? Ceux qui me connaissent ne seront pas étonnés…
    Pour ça je ferais appel à 2 vieux adages :
    – Vaut mieux prévenir que guérir
    – tant va la cruche à l’eau qu’à la fin elle se casse
    J’en ai plein en réserve comme ça
    Autrement dit ne vaudrait-il pas mieux préserver que réparer
    Personnellement, j’ai l’impression que plus on guérit, ou plutôt rafistole, plus les désordres à réparer deviennent importants, lourds et coûteux
    Bien sûr, ça n’empêche pas..
    Bravo Christophe ! Encore ! Encore ! Encore !

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    1. Comme tout le monde n’est pas encore prêt à arrêter d’utiliser sa voiture, d’acheter des fruits qui viennent de l’autre bout du monde ou de manger de la viande, il nous faut bien inventer des solutions afin de remédier autant que possible aux déséquilibres que nous provoquons.

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