Malgré ses difficultés et ses limites, recherche visant à reproduire artificiellement la photosynthèse chlorophyllienne – c’est-à-dire la réaction chimique (précisément une oxydo-réduction) par laquelle les plantes transforment le dioxyde de carbone en matière organique, libérant de l’oxygène dans l’atmosphère en tant que déchet, se poursuit sans relâche, et semble avoir atteint un tournant.
Récemment, une équipe d’ingénieurs japonais de l’université de Tokyo, dirigée par Kazunari Domen, a mis au point des panneaux photosynthétiques qui reproduisent le processus naturel. obtenir du méthane « du soleil »Ce résultat a été obtenu grâce à la perspicacité d’universitaires de l’Union européenne. exploitent le fractionnement des molécules d’eau et la méthanisation du dioxyde de carbone.
L’étude Production de méthane par fractionnement photocatalytique de l’eau et méthanisation du dioxyde de carbone sous l’effet de la lumière du soleil comme moyen de photosynthèse artificielle ». a été publié dans ACS Engineering Au.
Le groupe de recherche a commencé à travailler sur un processus qui pourrait reproduire la photosynthèse chlorophyllienne il y a plus de dix ans, dans le cadre du projet ARPChem (mené de 2012 à 2022) avec le soutien de la Fondation européenne pour la recherche scientifique. Organisation pour le développement des énergies nouvelles et des technologies industrielles (NEDO).
L’initiative visait à développer trois technologies clés pour la production de produits chimiques de base à partir de dioxyde de carbone et d’eau en utilisant l’énergie solaire comme source d’énergie. L’objectif était notamment d’atteindre les objectifs suivants de l’hydrogène renouvelable grâce au fractionnement photocatalytique de l’eau guidé par la lumière du soleil en modulant les réacteurs photocatalytiques, la séparation de l’hydrogène et sa récupération ultérieure.
Le projet a été expliqué en détail sur Gouvernement en libre accès; le résultat obtenu est la récupération de plus de 70 % de l’hydrogène produit.
Le développement de photocatalyseurs particulaires et de systèmes de réaction a représenté un défi sans précédent, mais les universitaires ont réussi à perfectionner les modules, ce qui a permis d’arriver en 2023 à le premier méthane solaire par le biais d’un processus capable de s’autoalimenter.
Dans le détail, l’équipe a créé des panneaux photosynthétiques, c’est-à-dire une série de cellules réactionnelles recouvertes chacune d’un photocatalyseur à base de titanate de strontium dopé à l’aluminium (SrTiO3) qui, lorsqu’elles sont remplies d’eau et placées sous la lumière du soleil, libèrent de l’hydrogène et de l’oxygène.
Les deux gaz sont ensuite séparés et l’hydrogène est conduit dans une seconde chambre de réaction pour se lier au dioxyde de carbone pour former du méthane et de l’eau. Alors que le premier est retenu, le second est réutilisé pour un cycle ultérieur.
Domen et son équipe ont créé 1600 cellules afin d’effectuer différents tests dans différentes conditions météorologiques.La plante expérimentale a accumulé du méthane photosynthétique en permanence et en toutes circonstances.
Malgré ce résultat remarquable, les chercheurs eux-mêmes ont souligné que qu’il y a encore beaucoup de progrès à faireen particulier en ce qui concerne l’efficacité « doit s’améliorer radicalement avant que ces dispositifs puissent devenir des options viables pour la production d’énergie à grande échelle »..
