L’année 2024 a marqué une accélération significative de la consommation d’énergie dans le monde,...
Forte hausse de la consommation d’énergie en 2024, portée par l’électricité
Des cellules photoélectrochimiques révolutionnaires pour transformer le CO2 en carburant solaire
Transformer le dioxyde de carbone en carburant grâce à l’énergie solaire n’est plus un rêve lointain. Des chercheurs du CNRS ont mis au point une cellule photoélectrochimique optimisée, ouvrant la voie à une photosynthèse artificielle plus efficace. Cette avancée promet de nouveaux dispositifs flexibles et performants pour la conversion du CO2 en énergie propre.
Une innovation inspirée de la nature
La photosynthèse naturelle permet aux plantes de convertir le CO2 et l’eau en matière organique grâce à la lumière du soleil. Reproduire ce mécanisme à l’échelle industrielle est un défi de taille. L’idée repose sur l’association d’un matériau photovoltaïque, qui capte l’énergie solaire, et d’une cellule électrochimique dotée d’un catalyseur performant pour transformer le CO2 en monoxyde de carbone (CO), un précurseur de carburants synthétiques.
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Un nouveau concept de photo-électrode
Les scientifiques du CNRS et de plusieurs universités françaises ont surmonté une limite majeure des cellules photo-électrochimiques : la nécessité d’utiliser des composants transparents à la lumière. Actuellement, la plupart des photoélectrodes sont éclairées par l’avant, car leur face arrière est recouverte d’une couche métallique opaque. Ce design impose des contraintes sur les matériaux de protection et les catalyseurs utilisés.
L’innovation majeure repose sur une nouvelle photo-électrode en chalcopyrite Cu(In,Ga)S₂. Sous une forme ultra-fine et combinée à un oxyde conducteur transparent, cette électrode absorbe la lumière par l’arrière. Résultat : une meilleure efficacité énergétique et une liberté totale dans le choix des couches protectrices et des catalyseurs, sans contrainte de transparence.
Un catalyseur performant et peu coûteux
Les chercheurs ont validé l’efficacité d’un électrocatalyseur à base de cobalt, la quaterpyridine, reconnu pour sa haute sélectivité et son faible coût. Contrairement aux catalyseurs à base de métaux rares, cette solution permettrait une industrialisation plus accessible et durable.
Vers une production d’énergie propre et modulable
Grâce à cette approche innovante, les nouvelles cellules photo-électrochimiques pourraient être adaptées à divers environnements et applications. Ce développement représente une avancée significative vers une alternative aux combustibles fossiles, tout en contribuant à la réduction du CO2 atmosphérique.
Avec cette percée technologique, la conversion du CO2 en carburant solaire devient une réalité plus proche, ouvrant de nouvelles perspectives pour l’avenir de l’énergie renouvelable.
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