Des cellules photovoltaïques ultraperformantes grâce aux algues ?

27 May 2019, 17:21
Des cellules photovoltaïques ultraperformantes grâce aux algues ?
Des cellules photovoltaïques ultraperformantes grâce aux algues ?
Une équipe de chercheurs des universités de Birmingham (Royaume-Uni) et d’Utrecht (Pays-Bas) table sur l’étude des microalgues fluorescentes qui prolifèrent dans les océans pour trouver la clé de la fabrication d’une nouvelle génération de cellules solaires organiques à très haut rendement.

Les microalgues semblent faire partie des organismes vivants les plus anciens de notre planète. Tributaires de l'énergie du soleil, leurs mécanismes d'exploitation de la lumière ont atteint, après plusieurs milliards d'années d'évolution, un rendement de 95 %.

Il y a encore beaucoup à découvrir, mais ces scientifiques espèrent, en étudiant comment fonctionne ce système, pouvoir mettre en lumière des pistes pour fabriquer un type inédit de panneaux solaires organiques à haut rendement. Du fait de la complexité des organismes et de l'immense diversité des espèces, les progrès dans ce domaine ont été jusqu'ici limités.

 
Microalgues fluorescentes en laboratoire. Image : Université de Birmingham.

Percer les secrets avec la spectrométrie de masse

L'équipe scientifique a utilisé la spectrométrie de masse pour identifier chaque composant du système d'exploitation de la lumière par les algues. Leur démarche a révélé des détails relatifs à des modules spécifiques du système qui n'avaient jamais été décrits jusqu'ici. Cette étude fine des mécanismes des microalgues va aider à expliquer le haut rendement de leur processus d’exploitation de la lumière.

Aneika Leney, de l’École des sciences de la vie, intégrée à l’université de Birmingham, est l'auteur principal de l'étude, publiée dans la Revue Chem du groupe Cell Press. Selon elle, « les microalgues sont des organismes fascinants, beaucoup plus efficaces pour appliquer ces principes que les systèmes conçus par les ingénieurs. Nous allons commencer à progresser réellement pour adapter ces systèmes à des panneaux solaires »

Le professeur Albert Heck, directeur scientifique du Centre néerlandais de protéomique, université d’Utrecht, précise qu’ « à première vue, les algues ont un aspect gluant et sans intérêt. Mais lorsque vous étudiez de manière plus détaillée les aspects moléculaires des mécanismes qui leur permettent de convertir avec une efficacité extrême la lumière du soleil en énergie, vous vous apercevez qu'elles appliquent des principes plus sophistiqués que la plus complexe des montres suisses. C'est le résultat d'un processus de perfectionnement vieux de trois milliards d'années qui s'appelle l'évolution ».

La prochaine étape consistera à étudier de manière plus détaillée comment l'énergie est transférée au travers de tous ces systèmes de récupération de lumière, et identifier d'où provient l'efficacité de ces modules. Selon le Dr Leney, « si l'on portait le rendement des panneaux solaires du Royaume-Uni à 95 %, contre 10 à 20 % seulement aujourd'hui, nous pourrions augmenter de manière considérable l'utilisation des technologies solaires, ce qui contribuerait aussi à protéger l'environnement ».
 
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