Un système artificiel reproduisant la photosynthèse et réduisant les niveaux de CO2

Un système artificiel reproduisant la photosynthèse et réduisant les niveaux de CO2

Un système artificiel reproduisant la photosynthèse et réduisant les niveaux de CO2 850 441 Sébastien BAGES

Un groupe de Panasonic a développé le Artificial Photosynthesis System [Système de Photosynthèse Artificielle], qui produit des matières organiques avec un rendement très élevé en terme de conversion de l’énergie solaire. L’efficacité récemment obtenue, à hauteur de 0,2%, a été comparable à celle des vraies plantes utilisées dans l’énergie biomasse.


La photosynthèse artificielle est une technique qui utilise la lumière solaire pour produire de l’oxygène et des substances organiques à partir de l’eau et du dioxyde de carbone, comme le font les plantes. Nous pourrions postuler qu’il s’agit d’une technologie idéale qui pourrait répondre à la fois au réchauffement climatique et aux questions énergétiques, la photosynthèse artificielle étant actuellement à l’étude dans le monde entier.

« Cet appareil », a expliqué Masahiro Deguchi, directeur de recherche du département Développement des Énergies Propres à Panasonic, « est un modèle de démonstration du Système de Photosynthèse Artificielle que nous avons développé. Quand la lumière atteint cette électrode, une réaction de réduction du CO2 se produit. L’endroit où se produit la réaction jaune maintenant [sur la photo], devient peu à peu vert. C’est la partie où le CO2 réagit réellement, et où la source d’énergie est créée ».

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Voici comment fonctionne la réaction. Tout d’abord, la photo-électrode se remplit avec de l’eau et est éclairée. La lumière est absorbée, et les molécules d’eau réagissent, produisent des électrons, des molécules d’oxygène et des ions d’hydrogène. Les électrons se déplacent à travers les fils jusqu’à une électrode de catalyseur, où ils réagissent avec les ions d’hydrogène et de CO2. Cette réaction de réduction produit des substances organiques : principalement de l’acide formique.

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Pour convertir le CO2 de cette manière, les électrons doivent être excités jusqu’à un état de haute énergie en utilisant la lumière. Dans le système actuel, Panasonic utilise un semi-conducteur de nitrure, comme les lampes à LED, pour la photo-électrode. De cette façon, Panasonic a découvert que les électrons peuvent être excités à l’état d’énergie nécessaire pour réagir avec le CO2.

Il s’agit d’une expérience utilisant la lumière du soleil. Même dans les essais en conditions réelles par l’éclairage solaire, le mouvement des électrons – en raison de la réaction chimique – peut être mesuré de par la présence d’un courant entre les électrodes.

En outre, grâce à la conception d’un matériau spécifique pour le catalyseur de métal, il est possible de faire varier le type de substances organiques produites. Au laboratoire de Panasonic, les dernières machines ont été introduites pour analyser ces substances.

« Quand le dioxyde de carbone réagit, les substances organiques produites sont de natures diverses. Actuellement, la principale substance produite est l’acide formique, mais à l’avenir, nous aimerions produire des substances encore plus utiles, telles que des hydrocarbures ou des alcools. Jusqu’à présent, les chercheurs ont fait beaucoup d’expériences individuelles pour voir quelles substances peuvent être obtenues avec des catalyseurs différents dans des environnements différents. Mais avec cet appareil, on peut faire jusqu’à huit expériences à la fois, en utilisant des matériaux et des réactions différents. Ainsi, nous pouvons faire de la R&D [recherche et développement] de manière plus systématique, et avec un débit plus élevé ».

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Panasonic vise désormais à atteindre un rendement similaire à celui des plantes dans la production d’éthanol. Comme perspective d’avenir, l’entreprise veut exploiter des centrales de photosynthèse artificielle, qui pourraient absorber le CO2 des usines et produire de l’éthanol.

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Plus d’informations dans la vidéo [Anglais]

Citations de DigInfo / Don Kennedy / Ryo Osuga
Crédits images : © DigInfo / Panasonic / APS

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Sébastien BAGES
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Sébastien BAGES

Plus de trois années de travail passionné sur Civilisation 2.0 Actus, et fondateur de l'association Civilisation 2.0, je mets à contribution mon expertise de veille technique et scientifique, mon analyse de chef de projet, mon engouement pour la science et ses outils, et mon expérience dans le développement stratégique afin d'offrir à tous ce qui en résulte.

4 commentaires
  • Un système artificiel reproduisant la photosynthèse et réduisant les niveaux de CO2 | scatol8® | Scoop.it 28 janvier 2013 à 20h12

    […] Un groupe de Panasonic a développé le Artificial Photosynthesis System [Système de Photosynthèse Artificielle], qui produit des..  […]

  • Un système artificiel reproduisant la photosynthèse et réduisant les niveaux de CO2 | Numérique, entreprise et société | Scoop.it 29 janvier 2013 à 10h24

    […] Un groupe de Panasonic a développé le Artificial Photosynthesis System [Système de Photosynthèse Artificielle], qui produit des matières organiques avec un rendement très élevé en terme de conversion de l’énergie solaire. L’efficacité récemment obtenue, à hauteur de 0,2%, a été comparable à celle des vraies plantes utilisées dans l’énergie biomasse.  […]

  • Civilisation 2.0 : "Un système artificiel reproduisant la photosynthèse et réduisant les niveaux de CO2 | Technos et humain | Scoop.it 29 janvier 2013 à 13h37

    […] Un groupe de Panasonic a développé le Artificial Photosynthesis System [Système de Photosynthèse Artificielle], qui produit des matières organiques avec un rendement très élevé en terme de conversion de l’énergie solaire…<br><br>°°°°°°°°°°°°°<br>Panasonic : ; […]

  • Civilisation 2.0 : "Un système reproduit la photosynthèse tout en réduisant le CO2 | laurentollier | Scoop.it 30 janvier 2013 à 8h53

    […] Un groupe de Panasonic a développé le Artificial Photosynthesis System [Système de Photosynthèse Artificielle], qui produit des matières organiques avec un rendement très élevé en terme de conversion de l’énergie solaire…°°°°°°°°°°°°°Panasonic : ; […]

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