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Forêt de nanotubes pour énergie verte

10 décembre 2013, 14:38
Forêt de nanotubes pour énergie verte
Forêt de nanotubes pour énergie verte

Comment produire de l’énergie sans dégager de CO2  ? Des chercheurs du laboratoire national Lawrence Berkeley de l’université de Californie viennent de créer ce qui ressemble à une "forêt artificielle " génératrice d’énergie "verte". En fait, c’est un réseau dense des tubes de nanomatériau, qui constitue le premier nanosystème de photosynthèse artificielle entièrement intégré.

Pendant que les quantités de CO2 rejetées dans l’atmosphère ne cessent de croitre, de plus en plus de chercheurs se penchent sur la recherche d'alternatives à nos modes de production d’énergie. L’exploitation de l’énergie solaire semble une ressource idoine pour cela. À l’échelle planétaire, une heure de rayonnement solaire contiendrait suffisamment d’énergie pour subvenir aux besoins de l’homme durant une année. Mais, pour l’heure, les rendements les plus élevés atteints par les panneaux solaires pour convertir l’énergie solaire en énergie électrique ne dépassent pas les 20 %. Les systèmes de photosynthèse artificielle consistent précisément à accroitre les capacités d’exploitation de l’énergie solaire. Par ce processus il s’agit d’opérer la catalyse de l’oxydation de l’eau pour d’obtenir deux composants : de l’oxygène et du dihydrogène, le dihydrogène pouvant ensuite servir de carburant au sein d’une pile à combustible.

Le système de photosynthèse artificielle présenté par les chercheurs du Berkeley Lab est composé de deux semi-conducteurs absorbeurs de lumière, d’une interface pour le transport de charge, lesquels sont séparés par des co-catalyseurs. Pour faciliter la dissociation de l’eau par l’énergie solaire, ils ont élaboré un système qui se compose d’une structure hétérogène de nanotubes, laquelle combine de "troncs" de silicium et des "branches" en oxyde de titane. L’architecture arborescente sert à optimiser le fonctionnement du système : comme dans une forêt, la densité du réseau de ces arbres artificiels réduit les reflets de la lumière, offrant ainsi une plus grande surface pour les réactions.

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