Demain, le carburant que vous utiliserez pour faire fonctionner votre voiture proviendra du soleil

Des scientifiques ont récemment réussi à transformer les rayons du Soleil en combustible liquide en utilisant un catalyseur et des bactéries, grâce à un processus inspiré de la photosynthèse. Cette découverte pourrait bien bouleverser la façon de récolter et d’utiliser l’énergie solaire. Ainsi, ce combustible liquide pourrait permettre de stocker plus facilement l’énergie issue du Soleil. DGS vous en dit plus sur cette innovation prometteuse. 

Les plantes sont déjà capables, depuis des milliards d’années, de piéger et d’utiliser la lumière du Soleil. Elles récoltent cette énergie pour se nourrir elles-mêmes de l’air et de l’eau environnants et libèrent par la suite de l’oxygène, ce processus est connu sous le nom de photosynthèse. Les chercheurs s’en sont longtemps inspirés pour utiliser efficacement l’énergie fournie par notre étoile. Pourtant jusque-là, les alternatives « vertes » qui en découlaient ne séduisaient que très peu ou étaient liées à quelques contraintes. L’électricité provenant des cellules photovoltaïques ont par exemple permis de produire de l’hydrogène lui-même utilisé dans les piles à combustible, pourtant cette énergie n’a pu concurrencer avec les combustibles liquides pratiques que nous utilisons tous les jours.

Aujourd’hui, des scientifiques de la faculté des Arts et Sciences de l’université d’Harvard, de l’école de médecine d’Harvard et de l’Institut Wyss spécialisés en ingénierie inspirée de la biologie à l’Université d’Harvard ont publié les résultats fascinants d’une étude conjointe dans la revue PNAS. Ces derniers ont créé un système qui utilise des bactéries pour convertir l’énergie solaire en carburant liquide. Leur travail repose en partie sur la création d’une « feuille artificielle » qui utilise un catalyseur pour transformer l’eau de fractionnement des rayons solaires en atomes d’hydrogène et d’oxygène. Une bactérie est venue parfaire le processus pour convertir le dioxyde de carbone et l’hydrogène en combustible liquide. « Cela prouve qu’il y a bien un moyen de récolter l’énergie solaire et de la stocker sous forme de combustible liquide », déclare le chercheur Silver de l’Institut Wyss.

Cela fait bientôt 2 ans que Pamela Silver (professeur de biochimie et des systèmes biologiques) et Daniel Nocera collaborent pour un concept qui leur tient à coeur « la création d’énergie au niveau local ». D’après eux, c’est une énergie intéressante qui collerait parfaitement à ce monde en constant développement. « Nous sommes à la recherche de simplicité et de facilité d’utilisation », explique le professeur Silver. C’est en partie pour cela que la feuille artificielle de Nocera est fabriquée à partir de matériaux peu coûteux et accessibles.

Ce dernier explique d’ailleurs que son catalyseur est « adapté aux conditions nécessaires pour la croissance d’une bactérie vivante ». « L’avantage de l’interface entre le catalyseur inorganique et la biologie (c’est-à-dire l’utilisation d’une bactérie) est que vous avez une plateforme sans précédent dans la synthèse chimique, inexistante avec des catalyseurs inorganiques seuls », explique Brendan Colon, co-auteur de l’étude. En d’autres termes, l’un ne va pas sans l’autre, c’est seulement grâce à la combinaison de ces deux systèmes (le catalyseur et les bactéries) que l’on peut obtenir « de l’énergie solaire liquide ». D’après le professeur Silver, les découvertes faites par l’équipe pourraient permettre à l’avenir de produire des médicaments, des vitamines…

Pour l’instant, l‘équipe veut surtout optimiser le catalyseur et les bactéries afin d’augmenter la capacité de la feuille bionique pour traduire l’énergie solaire en biomasse comme dans le processus naturel de photosynthèse. L’objectif est d’atteindre les 5 % d’efficacité. Mais les chercheurs restent fiers de leur découverte et de leur travail comme en témoigne Daniel Nocera : « Nous sommes presque à un taux d’efficacité de 1 % dans la conversion de la lumière du Soleil. » « Il y a eu 2,6 milliards d’années d’évolution derrière nous, avec Pamela nous avons collaboré ensemble seulement un an et demi et nous avons déjà atteint l’efficacité de la photosynthèse. »

Cette découverte est incroyable. Elle pourrait permettre de remplacer définitivement et efficacement les combustibles fossiles que nous utilisons actuellement. A la rédaction, on attend avec impatience que cette « énergie solaire liquide » soit introduite dans notre quotidien. Aujourd’hui, de nombreuses innovations tentent de mieux capter l’énergie solaire à l’image de ce spray révolutionnaire qui permet de transformer n’importe quelle surface en panneau solaire. Pensez-vous qu’un jour nous pourrons trouver une source d’énergie infinie ?