Les scientifiques ont découvert un moyen d’utiliser la lumière du soleil pour produire du carburant pouvant représenter « une source illimitée d’énergie renouvelable ».
Les chercheurs de l’Université de Cambridge ont atteint cet objectif en scindant l’eau en oxygène et en hydrogène à l’aide d’une technique appelée photosynthèse semi-artificielle.
L’hydrogène, l’un des deux sous-produits du processus de fractionnement de l’eau, pourrait constituer une source illimitée d’énergie renouvelable.
Les chercheurs ont franchi cette étape importante en réactivant l’hydrogénase, une enzyme présente dans les algues et capable de réduire les protons contenus dans l’hydrogène. Ce processus a été réactivé après être resté dormant dans les algues pendant des millénaires.
Ils ont appliqué la lumière naturelle du soleil pour convertir l’eau en oxygène et en hydrogène en utilisant une technique de fractionnement de l’eau basée sur l’énergie solaire mise au point par des universitaires du laboratoire Reisner du département de chimie de Cambridge.
«Au cours de l’évolution, ce processus a été désactivé car il n’était pas nécessaire à la survie, mais nous avons réussi à contourner l’inactivité pour obtenir la réaction souhaitée : diviser l’eau en hydrogène et oxygène», a déclaré Katarzyna Sokół, premier auteur et doctorant au collège Saint-Jean.
Elle espère que ces résultats nous aideront à adopter des systèmes plus durables et innovants pour la gestion durable de l’énergie.
Selon les scientifiques, leur méthode est également plus efficace que la photosynthèse naturelle car elle absorbe plus de lumière solaire.
«La photosynthèse naturelle n’est pas efficace, car elle a simplement évolué pour survivre. Elle génère donc le minimum d’énergie nécessaire – environ un à deux pour cent de ce qu’elle pourrait potentiellement convertir et stocker», a déclaré Katarzyna Sokół.
Bien que la photosynthèse artificielle existe depuis assez longtemps, les méthodes précédentes ont été évitées en raison de la nécessité de recourir à des catalyseurs coûteux et toxiques.
Le directeur du laboratoire Reisner et l’un des auteurs de l’étude, le Dr Erwin Reisner, ont décrit la recherche comme une étape cruciale.
«Ce travail relève de nombreux défis difficiles liés à l’intégration de composants biologiques et organiques dans des matériaux inorganiques pour l’assemblage de dispositifs semi-artificiels et ouvre une boîte à outils pour le développement de futurs systèmes de conversion de l’énergie solaire», a déclaré Reisner.
«C’est excitant de pouvoir choisir de manière sélective les processus que nous voulons et d’obtenir la réaction que nous souhaitons, qui est par nature inaccessible», a ajouté Katarzyna.
«L’approche pourrait être utilisée pour coupler d’autres réactions afin de voir ce qui peut être fait, d’apprendre de ces réactions et de construire ensuite des technologies de synthèse de l’énergie solaire plus robustes.»
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