La photosynthèse artificielle peut innover dans la production de carburant

Les plantes transforment quotidiennement la lumière du soleil en énergie et, dans une certaine mesure, les scientifiques du monde entier ont toujours voulu reproduire ce phénomène de manière contrôlée au profit de l’humanité. Nate Lewis, professeur et directeur scientifique du centre d'innovation énergétique du département de la Défense des États-Unis, tente actuellement de créer un processus de photosynthèse artificielle capable de produire du carburant liquide pour 40% du parc de véhicules ne pouvant pas fonctionner à l'électricité. Et pour cela, il faudra apporter des changements radicaux au concept de la photosynthèse.

Pour commencer, Lewis pense que les plantes ont la mauvaise couleur. Selon le scientifique, ils devraient être noirs au lieu de verts, car cela augmenterait l'absorption de la lumière solaire. De ce fait, les usines fonctionnent à un taux de 10% supérieur à ce qu’elles pourraient. De toute évidence, il y a une raison à cela: les plantes procèdent à la photosynthèse pour maintenir leur propre métabolisme et non pour répondre aux caprices de l'homme.

Mais dans le laboratoire, Lewis pense pouvoir s’appuyer sur la nature pour construire quelque chose de similaire, mais capable d’aider l’humanité à résoudre ses problèmes énergétiques. L'un des avantages serait le fait que ce carburant ne contribuerait pas au réchauffement planétaire, car il ne dégagerait pas de gaz à effet de serre. Comme si cela ne suffisait pas, le processus de production de ce carburant ne nécessiterait pas de terres pour la plantation, l'utilisation d'engrais ou de grandes quantités d'eau.

Défis de mise en œuvre

Les panneaux qui seront créés par Lewis auront la taille d’un cahier, avec la possibilité d’être positionnés côte à côte pour augmenter la production au niveau industriel. Mais avant cela, il faudra encore travailler sur plusieurs barrières, telles que l’obtention de ces panneaux pour absorber la lumière de la bonne manière. Pour l'instant, ils sont capables de bien fonctionner avec le spectre de lumière rouge, mais pas avec le spectre bleu.

En outre, il y a le processus de conversion. Il ne sert à rien de mélanger la lumière avec du dioxyde de carbone et de l'eau pour produire du méthanol, du butane ou de l'essence. La photosynthèse naturelle utilise des catalyseurs qui aident à générer le produit final, tel que le sucre pour les plantes.

Dans la nature, ces catalyseurs peuvent être des éléments tels que le manganèse, le fer ou le nickel, mais en laboratoire, les humains n'ont été en mesure d'imiter qu'une partie du processus et uniquement avec des composants très coûteux tels que le platine et l'iridium.

Ainsi, tant que la photosynthèse artificielle ne deviendra pas moins chère et plus efficace, il sera impossible de la commercialiser.