Feuille Artificielle imitant la photosynthèse
L’eau est une ressource précieuse et l’efficacité de la conversion reste donc essentielle, mais l’acide formique produit (HCOOH) qui peut être utilisé comme «carburant» peut être stocké et être utilisé directement ou converti en hydrogène. Le dispositif qui représente une étape importante vers la réalisation de la photosynthèse artificielle, est basé sur une technologie utilisant des feuilles photosensibles.
Ce développement est une amélioration d’une précédente «feuille artificielle» développée par un groupe dirigé par le professeur Erwin Reisner à Cambridge en 2019 qui utilise la lumière du soleil, le dioxyde de carbone et l’eau pour produire un carburant, connu sous le nom de « syngas » ou gaz de synthèse.
Les derniers travaux détaillent un dispositif qui produit du carburant en utilisant la lumière du soleil et de l’eau tout en produisant de l’oxygène et en retirant du dioxyde de carbone de l’atmosphère ambiante.
« Il a été difficile de réaliser une photosynthèse artificielle avec un degré élevé de sélectivité, de sorte à convertir le plus possible de lumière du soleil en carburant utilisable, plutôt que de vous retrouver avec beaucoup de déchets », a déclaré Qian Wang de Cambridge, Département de chimie, premier auteur du dernier article publié dans Nature Energy.
Alors que la feuille artificielle précédente du groupe de Cambridge utilisait des composants de cellules solaires, le dernier dispositif utilise un photocatalyseur à base de colbalt intégré avec des poudres de semiconducteurs sous forme de feuilles qui peuvent être préparées en grandes quantités plus facilement et à moindre coût.
L’assemblage de la feuille de photosensible facilite la mise à l’échelle de la fabrication, mais des améliorations de l’efficacité de conversion et de la stabilité sont nécessaires pour permettre un déploiement commercial, a déclaré l’université.
Reference: Qian Wang et al. ‘Molecularly engineered photocatalyst sheet for scalable solar formate production from carbon dioxide and water.’ Nature Energy (2020). DOI: 10.1038/s41560-020-0678-6
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