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Une palourde géante plus performante qu'une cellule solaire, convertissant 67 % de la lumière du soleil

L'ouverture irisée inspire la recherche sur les matériaux. (Source de l'image : youtube/Yale University)
L'ouverture irisée inspire la recherche sur les matériaux. (Source de l'image : youtube/Yale University)
Grâce à une diffusion ciblée de la lumière et à une adaptation aux conditions de luminosité, les créatures marines transforment une grande partie de la lumière en énergie utilisable. Un modèle pour les futurs modules solaires.

Ce spectacle peut être observé à Palau, dans le Pacifique occidental, à près de 1 000 kilomètres (600 miles) à l'est des Philippines. Dans cette île lointaine, l'écosystème naturel a été largement préservé, y compris une espèce de palourde géante qui émet une lueur iridescente.

Il ne s'agit toutefois pas d'une bioluminescence comme celle des lucioles, mais de l'éclat résiduel d'une lumière qui a été absorbée et presque entièrement convertie. Cette lumière est nécessaire aux algues symbiotiques qui vivent dans la moule.

Et elles n'y vivent que parce que la structure spéciale de la moule, avec ce qu'on appelle les iridocytes, assure une augmentation énorme de la lumière utilisable par ces algues. Ces cellules spéciales sont disposées en canaux allongés. La lumière est diffusée dans ces canaux et ensuite absorbée en grande partie.

Une astuce logique augmente encore l'efficacité

Un groupe de recherche de l'université de Yale ( ) a pu modéliser ce système et calculer l'efficacité quantique qui en découle. Cette valeur indique la proportion de photons incidents qui peuvent être convertis en électrons. La réplique a atteint une valeur de 43 %, soit trois fois plus que celle des feuilles d'arbres tropicaux.

Mais la moule va encore plus loin. En fonction des conditions de luminosité, de l'angle d'incidence, du moment de la journée et de la couverture nuageuse, elle peut étirer et contracter les canaux avec les iridocytes.

En tenant compte de ces éléments, de nouveaux calculs sur l'efficacité quantique ont révélé un taux impressionnant de 67 %. Les deux tiers de la lumière pourraient être utilisés. Cela donne un aperçu du potentiel encore dormant des modules solaires et montre que des solutions peuvent être trouvées dans des endroits très inhabituels, même dans un paradis menacé du Pacifique occidental.

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Mario Petzold, 2024-07-11 (Update: 2024-08-15)