Une plante artificielle pour des carburants durables

Résultats scientifiques
Chimie verte
Energie

Une équipe de scientifiques européens a créé un appareil qui, à l’image des plantes, permet de convertir le CO2, l’eau et la lumière du soleil en carburants et en produits chimiques à haute valeur ajoutée. Ce nouveau dispositif tout-en-un utilise des procédés de fabrications simples, respectueux de l’environnement, et des matériaux abondants. Ces travaux, publiés dans PNAS, pourraient aider à limiter la pollution atmosphérique responsable du changement climatique.

Grâce à la photosynthèse, les plantes transforment l’eau et le dioxyde de carbone (CO2) de l’air en sucres à l’aide d’énergie solaire. Une équipe de scientifiques européens, coordonnée par une équipe du Collège de France, vient d’imaginer un nouvel appareil qui imite ce comportement pour produire des carburants et des produits chimiques à haute valeur ajoutée. Le processus développé est même deux fois plus efficace que les plantes – et ceci en utilisant uniquement des matériaux abondants, bon marché et sans minerai issu de zones de conflits.

L’ensemble des composants du système tient en un seul appareil simple à fabriquer. L’un des éléments clés de cette nouvelle plante artificielle réside dans la technologie utilisée dans ses « feuilles » – les cellules solaires qui capturent la lumière et la transforment en énergie. À la place du silicium habituel, les pérovskites utilisées possèdent un excellent rapport coût-efficacité tout en étant résistantes à l’eau, ce qui leur permet de résister aux conditions réelles. Ces cellules solaires pérovskites peuvent être simplement imprimées sur n’importe quel support en verre ou en plastique.

Cette « plante artificielle » surpasse les vraies en termes d’efficacité. Le nouveau dispositif permet la conversion de 2.3 % de l’énergie solaire reçue en produits qui peuvent être alimentés dans nos chaînes d’approvisionnement existantes. De telles plantes artificielles nous rapprochent d’une économie en cycle fermé, où les combustibles seraient produits à partir du même dioxyde de carbone produit en les brûlant. Elles pourraient conduire à une solution durable à l’accumulation des gaz à effet de serre dans notre atmosphère, et limiter le changement climatique.

© T. Huan et al.

Référence

Tran Ngoc Huan, Daniel Alves Dalla Corte, Sarah Lamaison, Dilan Karapinar, Lukas Lutz, Nicolas Menguy, Martin Foldyna, Silver-Hamill Turren-Cruz, Anders Hagfeldt, Federico Bella, Marc Fontecave, et Victor Mougel

Low-cost high-efficiency system for solar-driven conversion of CO2 to hydrocarbons

PNAS ASAP articleMars 2019

DOI: 10.1073/pnas.1815412116

Contact

Victor Mougel
Chercheur CNRS
Stéphanie Younès
Responsable Communication
Christophe Cartier dit Moulin
INC & Institut parisien de chimie moléculaire
Sophie Félix
Chargée de communication