J'ai vu cette news ce soir sur la DEFCON-Room, et comme c'est une bonne nouvelle je vous la passe en pleine page pour archivage ; ).
Mais c'est typiquement cela qui est ambigu dans notre contexte, où que l'on porte le regard il y a tellement de problématiques, mais paradoxalement il y a aussi des motifs d'espoir. Le rendement n'est pas phénoménal, mais ils n'ont travaillé que 3 ans sur le projet, moi je trouve le procédé fantastique, même pour produire de l'hydrogène, cela ne consomme aucune électricité et permet d'éliminer du CO2. Là aussi il faut que les gens soient informés pour faire pression sur les industriels.
Amitiés,
f.
Chaque jour, l'Homme produit près de 100 millions de barils de pétrole dans le monde, soit plus de 15 milliards de litres. Un chiffre vertigineux, que l'on peine à réduire malgré la raréfaction des énergies fossiles et les signaux d'alerte que nous envoient notre Terre en surchauffe. Au même moment, une autre production de carburant, cette fois capitale à la survie de notre planète, se déroule en silence. La photosynthèse, processus de transformation naturelle du dioxyde de carbone en glucose à partir d'eau et de lumière du Soleil, propre à tous les végétaux, est bien la plus magique des productions d'énergie. C'est pourquoi la science tente de s'en inspirer depuis plusieurs années pour pouvoir un jour fabriquer, à grande échelle, un carburant capable de remplacer de façon viable le pétrole.
Une équipe de chercheurs canadiens de l'Université de Waterloo (Canada) a donc consacré trois années de travail à la mise au point d'une "feuille artificielle" s'appuyant sur le principe de la photosynthèse, avec pour objectif de convertir à moindre coût le dioxyde de carbone (CO2) en un carburant de substitution. Dans un article publié lundi 4 novembre dans la revue Nature Energy, elle décrit ainsi comment elle est parvenue à convertir du CO2 en méthanol en utilisant simplement de l'eau, la lumière du Soleil et un oxyde cuivreux se présentant sous forme de poudre à diluer dans l'eau.
Une simple poudre à diluer
C'est précisément cette poudre rougeâtre que Yimin Wu, professeur d'ingénierie et auteur principal de l'étude, désigne comme cette feuille artificielle. Créée à partir de la réaction chimique de quatre substances – le glucose, l'acétate de cuivre, l'hydroxyde de sodium et le dodécylsulfate de sodium –, "elle sert de catalyseur ou de déclencheur à la réaction chimique souhaitée", explique Yimin Wu. "Les végétaux utilisent la lumière du Soleil pour convertir le dioxyde de carbone et l'eau en glucose et en oxygène. Notre 'feuille' à nous les convertit en méthanol et en oxygène."
Mélangée à de l'eau dans laquelle du dioxyde de carbone est insufflé, puis exposée à un faisceau de lumière blanche généré par un simulateur solaire, la poudre enclenche alors la réaction de photosynthèse. L'eau est alors chauffée à une certaine température pour que le méthanol s'en évapore. Recueilli, il peut servir de carburant, y compris pour les automobiles.
Selon le chercheur, quiconque produit du CO2 – les usines en tête – pourrait s'approprier ce procédé peu coûteux, même si sa mise en place, elle, nécessitera forcément un certain investissement, notamment au niveau de l'aménagement des infrastructures.
La "feuille artificielle", un Graal convoité depuis les années 1990
Ces travaux font écho à plusieurs autres feuilles artificielles conçues en laboratoire (lire Sciences et Avenir n°825, novembre 2015). En réalité, les chercheurs américains John Turner et Oscar Khaselev sont parvenus dès la fin des années 1990 à produire de l'hydrogène, un autre carburant, en s'appuyant sur les rouages de la photosynthèse. Ils avaient "tout simplement" eu l'idée de brancher un panneau solaire sur un électrolyseur, soit un appareil capable d'arracher les protons de l'eau et de les recombiner ensuite sous forme d'hydrogène sous l'impulsion d'un courant électrique. Toutefois, le procédé, contraignant, requérait l'utilisation de métaux lourds et ne fonctionnait qu'une journée.
Qu'à cela ne tienne : en 2011, une autre équipe américaine, cette fois du MIT (Massachusetts), avait mis au point une mince feuille faite de silicium capable de capter la lumière et recouverte de catalyseurs bon marché. Grâce à elle, l'obtention d'hydrogène par réaction chimique était possible avec de la simple eau du robinet et pouvait se prolonger sur plusieurs mois. En octobre 2019, ce sont enfin des chercheurs de l'Université de Cambridge, au Royaume-Uni, qui ont présenté dans la revue Nature Materials leur feuille artificielle capable, elle, de produire un gaz de synthèse à base d'hydrogène et de monoxyde de carbone.
Pas d'électricité requise
"Mais notre méthode ne requiert aucunement l'utilisation d'électricité. En plus de son faible coût, elle a d'ailleurs deux autres avantages majeurs : elle sera plus simple [que les autres] à mettre en place à une échelle industrielle", détaille Yimin Wu. "Et elle s'affranchit d'une conversion intermédiaire lors de la transformation CO2 en carburant. Celle-ci est directe."
Aujourd'hui, leur feuille artificielle faite d'oxyde de cuivre permet de produire du méthanol avec un rendement d'environ 10%. Sous forme de carburant liquide exploitable dans le transport, il est aussi une matière première importante dans le secteur pétrochimique, notamment dans la fabrication de plastiques et de fibres. Reste maintenant une étape capitale, et sans doute plus compliquée encore que la phase de recherche : nouer des partenariats avec les industriels.
Source : Sciencesetavenir.fr
Informations complémentaires :
Crashdebug.fr : Démonstration de génératrice à hydrogène
