Produire de l'énergie "verte" - littéralement - à partir de "cellules bio-solaires" de plantes vivantes
Les scientifiques se sont tournés vers la photosynthèse pour générer du courant
Bien que les plantes puissent servir de source de nourriture, d'oxygène et de décor, elles ne sont pas souvent considérées comme une bonne source d'électricité. Pourtant, en collectant les électrons naturellement transportés dans les cellules végétales, les scientifiques peuvent produire de l'électricité dans le cadre d'une cellule solaire biologique "verte". Des chercheurs, dont les résultats sont publiés dans ACS Applied Materials & Interfaces, ont, pour la première fois, utilisé une plante succulente pour créer une "cellule solaire biologique" vivante qui fonctionne grâce à la photosynthèse.
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Dans toutes les cellules vivantes, des bactéries aux champignons en passant par les plantes et les animaux, les électrons circulent dans le cadre de processus biochimiques naturels. Mais si des électrodes sont présentes, les cellules peuvent réellement générer de l'électricité qui peut être utilisée à l'extérieur. Des chercheurs ont déjà créé des piles à combustible de cette manière avec des bactéries, mais les microbes devaient être constamment nourris. À la place, les scientifiques, dont l'équipe de Noam Adir, se sont tournés vers la photosynthèse pour générer du courant. Au cours de ce processus, la lumière entraîne un flux d'électrons provenant de l'eau, qui aboutit finalement à la production d'oxygène et de sucre. Cela signifie que les cellules photosynthétiques vivantes produisent en permanence un flux d'électrons qui peuvent être arrachés sous forme de "photocourant" et utilisés pour alimenter un circuit externe, tout comme une cellule solaire.
Certaines plantes - comme les plantes grasses que l'on trouve dans les environnements arides - ont des cuticules épaisses pour garder l'eau et les nutriments dans leurs feuilles. Yaniv Shlosberg, Gadi Schuster et Adir ont voulu tester, pour la première fois, si la photosynthèse des plantes succulentes pouvait créer de l'énergie pour des cellules solaires vivantes en utilisant leur eau et leurs nutriments internes comme solution électrolytique d'une cellule électrochimique.
Les chercheurs ont créé une cellule solaire vivante en utilisant la succulente Corpuscularia lehmannii, également appelée "plante de glace". Ils ont inséré une anode en fer et une cathode en platine dans l'une des feuilles de la plante et ont constaté que sa tension était de 0,28V. Lorsqu'elle est connectée à un circuit, elle produit jusqu'à 20 µA/cm2 de densité de photocourant, lorsqu'elle est exposée à la lumière, et peut continuer à produire du courant pendant plus d'une journée. Bien que ces chiffres soient inférieurs à ceux d'une batterie alcaline traditionnelle, ils sont représentatifs d'une seule feuille. Des études antérieures sur des dispositifs organiques similaires suggèrent que la connexion de plusieurs feuilles en série pourrait augmenter la tension. L'équipe a spécifiquement conçu la cellule solaire vivante de manière à ce que les protons contenus dans la solution interne de la feuille puissent être combinés pour former de l'hydrogène gazeux à la cathode, et que cet hydrogène puisse être collecté et utilisé dans d'autres applications. Les chercheurs affirment que leur méthode pourrait permettre le développement de futures technologies d'énergie verte durables et multifonctionnelles.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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