Un dispositif de photosynthèse artificielle devient plus efficace à chaque utilisation
Tout est lié au nitrure de gallium dans le dispositif.
Les technologies qui transforment la lumière et l’eau en carburant hydrogène sans carbone pourraient avoir un potentiel illimité, mais elles n’ont pas encore été développées correctement.
Aujourd’hui, des scientifiques de l’université du Michigan, avec l’aide du Lawrence Livermore National Laboratory, ont mis au point un dispositif de séparation de l’eau fabriqué à partir de matériaux bon marché et abondants qui deviennent plus efficaces à chaque utilisation.
« Nous avons découvert une propriété inhabituelle dans le matériau qui lui permet de devenir plus efficace et plus stable », a déclaré Francesca Toma, scientifique de la division des sciences chimiques du Lawrence Berkeley National Laboratory et auteur principal du nouvel article.
« Notre découverte change vraiment la donne. Je n’ai jamais vu une telle stabilité. »
Le nouveau dispositif a été inventé par Zetian Mi, professeur d’ingénierie électrique et informatique à l’université du Michigan. Le dispositif est pratiquement constitué d’un semi-conducteur peu coûteux, largement utilisé dans l’électronique de tous les jours, et il s’est avéré qu’il doublait l’efficacité et la stabilité des technologies similaires précédentes.
« La plateforme unique que nous avons développée au cours de la dernière décennie n’est pas seulement adaptée à la production d’hydrogène solaire, mais a été utilisée très efficacement pour convertir le dioxyde de carbone en produits chimiques et carburants propres, tels que le méthane, le méthanol, l’acide formique et le gaz de synthèse », a déclaré Mi. « Ce qui me frappe le plus, cependant, c’est leur stabilité dans les nombreuses études réalisées par nous et nos collaborateurs. »
Dans la plupart des cas, l’efficacité d’un dispositif de photosynthèse artificielle chute de manière significative après seulement quelques heures d’utilisation, mais ce nouveau matériau a commencé à produire plus d’électrons libres et est également devenu meilleur pour les recruter afin de diviser l’eau à chaque utilisation.
« En d’autres termes, au lieu de se détériorer, le matériau s’est amélioré », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Guosong Zeng, chercheur postdoctoral à la division des sciences chimiques du Berkeley Lab. Après une étude plus approfondie comprenant des simulations informatiques, l’équipe a conclu que cette augmentation de l’efficacité pouvait être attribuée au nitrure de gallium présent dans le dispositif.
Les chercheurs espèrent maintenant utiliser ces nouvelles découvertes pour concevoir et construire des dispositifs de photosynthèse artificielle plus efficaces et moins coûteux. L’étude est publiée dans la revue Nature Materials.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
