La photosynthèse artificielle produit de l'hydrogène à l'aide de nanoparticules
Dans le domaine des énergies renouvelables, l'hydrogène est considéré comme l'un des espoirs d'utilisation de sources d'énergie abondantes là où le besoin est le plus urgent. L'excédent de lumière solaire ou de vent peut être utilisé pour créer de l'H2 afin d'alimenter les trains, les navires ou le réseau électrique lorsque la nuit tombe et qu'il n'y a pas de vent. Cependant, le processus actuel d'hydrolyse, c'est-à-dire la division de l'eau au moyen d'une tension appliquée, nécessite un équipement complexe. En outre, le rendement obtenu n'est pas à la hauteur, car l'électricité est d'abord produite par des panneaux photovoltaïques, puis utilisée pour la production d'hydrogène.
L'exemple de la photosynthèse montre que la lumière du soleil ne suffit pas à décomposer et à réassembler les molécules. Pour cela, il faut des molécules ou des nanoparticules fonctionnelles et une structure de polymères qui assurent l'agencement correct des différents composants.
Des chercheurs japonais ont réussi à reproduire le principe de la photosynthèse de manière à ce que le CO2 ne soit pas transformé en sucre, mais que l'eau soit décomposée en ses composants de base. Le ruthénium et le platine, qui sont également utilisés dans les pots catalytiques des véhicules et les piles à combustible, sont utilisés à cet effet. L'hydrogène peut ensuite être généré directement à partir de l'eau par le biais du rayonnement solaire.
Ce qui rend ce procédé particulièrement remarquable, c'est son efficacité, qui serait actuellement de l'ordre du photovoltaïque, c'est-à-dire de l'ordre de 20 %. Cet aspect est particulièrement important pour pouvoir produire de l'hydrogène de manière raisonnable et rentable. Les plantes, quant à elles, ne parviennent à convertir que 1 % de l'énergie obtenue à partir de la lumière du soleil dans des conditions normales.
Il reste cependant quelques obstacles à surmonter. L'utilisation à grande échelle de la technologie n'a pas encore été testée et la durabilité de l'hydrogel doit encore être prouvée. Enfin, le platine et le ruthénium ne sont pas des éléments très courants. Le ruthénium est l'un des éléments les plus rares qui soient.
Les conditions ne sont pas idéales, mais quelques incertitudes ne devraient pas dissuader les chercheurs de produire de l'hydrogène à partir de la seule lumière du soleil.
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