Nathanaelle Schneider, chimiste et designeuse solaire

Parmi les grands enjeux de société, il y a évidemment la prospective et l’innovation pour une transition énergétique. C’est avec cette préoccupation de produire de l’électricité à partir d’une source d’énergie durable que Nathanaelle Schneider, chargée de recherche au CNRS, met ses compétences de chimiste au service de l’IPVF[1]. Son expertise ? Trouver, améliorer et développer des cellules photovoltaïques plus performantes, avec de meilleurs rendements, à base de matériaux fonctionnels, abondants et non toxiques. « Les matériaux que j’élabore ont vocation à être intégrés à des dispositifs qui devront avoir une durée de vie de 20-25 ans et être recyclables. Parfois, il faut renoncer à certains développements car leur coût économique ou environnemental serait trop élevé. » Tout ceci fait partie du cahier des charges de la chercheuse, qui ne se décourage pas facilement : « Plus la liste des contraintes imposées est importante dans mes recherches, plus c’est un challenge intéressant en tant que chimiste ! »

Nathanaelle Schneider se focalise sur le développement de films en couches minces (5 - 50 nm) aux propriétés et fonctions spécifiques en vue de diverses utilisations (transfert électronique, barrière, protection ...). Pour cela, elle utilise une technique de dépôt particulière, l’Atomic Layer Deposition[2], basée sur des réactions chimiques de surface. Elle utilise donc les outils et techniques de chimie de synthèse moléculaire et de la science des matériaux.

« L’utilisation du photovoltaïque est connue du grand public : les équipements de panneaux sur les maisons, les fermes solaires, ou certains objets qui peuvent faire figure de gadgets pour les campeurs. Mais d’autres objets directement intégrés aux bâtiments, telles que des fenêtres photovoltaîques, existent », cite en exemple Nathanaelle Schneider. 

Pour aller vers de tels développements, la chimiste bénéficie d’un environnement de recherche exceptionnel, l’IPVF. Cette structure est au cœur d’une recherche d’innovation technologique, avec des équipes qui rassemblent non seulement des chimistes mais des physiciens, des industriels, académiques mobilisés sur des projets de transition énergétique. Le laboratoire est sélectionné par le Programme d’investissement d’avenir[3] gouvernemental, en lien entre recherche publique et monde de l’entreprise. Des partenaires industriels comme EDF ou Total sont parties prenantes et investissent eux aussi dans ces nouvelles technologies.

« Nos découvertes se croisent, se partagent et les avancées de notre équipe sur les matériaux fonctionnels bénéficient aussi à d’autres domaines comme la catalyse, le stockage ou la santé.»

La chercheuse, insatiable curieuse et animée par son sujet, aime partager la science avec le grand public. Dans le livre Étonnante chimie[4], Nathanaelle Schneider et son co-auteur contribuent à démontrer l’enjeu  d’une optimisation de la conversion de l’énergie solaire en électricité. « J’ai le souci permanent de l’énergie renouvelable et durable » mais elle avertit et ajoute : « Il faut savoir qu’il n’y aura pas sur Terre d’énergie avec un bilan carbone totalement zéro. Le mix-énergétique du futur passera également par des changements de consommation de l’énergie et des habitudes de tout un chacun ».

Par Zahra Muyal

Inscrivez-vous à la conférence en digital de Nathanaelle Schneider « Etonnante chimie : créer et stocker l’énergie du futur », le 11 février 2022, à 14h, au Village de la chimie.