l’électricité des plantes

Le soleil est la source d’énergie la plus abondante sur la planète. Cependant, seule une petite quantité de rayonnement solaire atteignant la Terre est convertie en énergie électrique. Pour résoudre ce problème, des chercheurs de l’Université de Géorgie se sont concentrés sur les mécanismes naturels et travaillent actuellement sur une nouvelle technologie qui permet d’utiliser les plantes pour produire de l’électricité.

«L’énergie propre est le plus grand besoin du siècle», déclare Ramaraja Ramasamy, professeur adjoint au College of Engineering de l’Université de Géorgie et auteur d’un article décrivant une nouvelle approche de la production d’électricité. «Cette technologie pourrait un jour révolutionner la façon dont nous obtenons de l’énergie propre à partir de la lumière du soleil en utilisant des systèmes à base de plantes.»

Les plantes sont les leaders incontestés de l’utilisation de l’énergie solaire. Après des milliards d’années d’évolution, la plupart d’entre eux présentent une efficacité quantique de 100 %, ce qui signifie que le même nombre d’électrons est émis pour chaque photon solaire qui frappe la plante. L’utilisation de telles méthodes permet d’améliorer les indicateurs d’efficacité actuels des cellules solaires, qui ne dépassent pas 12-17%.

Au cours de la photosynthèse, les plantes utilisent la lumière du soleil pour diviser les atomes d’eau en hydrogène et en oxygène, ce qui donne des électrons. Les électrons nouvellement formés sont nécessaires pour produire des sucres que les plantes utilisent comme nourriture pour soutenir la croissance et la reproduction.

«Nous avons trouvé un moyen d’interférer avec la photosynthèse afin de pouvoir capturer les électrons avant que les plantes ne les utilisent pour fabriquer du sucre», explique Ramasamy.

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Une nouvelle technologie consiste à disséquer les structures thylakoïdes cellulaires qui sont responsables du stockage et du stockage de l’énergie. En manipulant les protéines des structures thylakoïdes, les chercheurs ont pu interférer avec le processus de transfert d’électrons.

Ces thylakoïdes modifiés ont ensuite été attachés à un substrat de nanotubes de carbone spécialement conçu. Les nanotubes agissent comme des conducteurs électriques, capturant les électrons de la plante et les canalisant dans la bonne direction.

Dans des expériences en laboratoire, cette approche a montré un niveau de courant électrique deux fois plus élevé que les expériences précédentes avec des systèmes similaires.

Ramaraja Ramasamy note que beaucoup de travail doit être fait avant que la technologie puisse être commercialisée, mais lui et ses collègues travaillent déjà sur l’amélioration de la stabilité de leurs appareils.

«Dans un avenir proche, cette technologie pourrait être utilisée pour des capteurs à distance ou d’autres équipements électroniques portables qui nécessitent moins d’énergie», dit-il. «Si nous pouvons utiliser des technologies comme le génie génétique pour améliorer la stabilité de la machinerie photosynthétique d’une plante, alors cette technologie sera compétitive à l’avenir.»

«Dans nos recherches, nous avons trouvé quelque chose de prometteur et cela vaut vraiment la peine d’être considéré à l’avenir», dit-il. «Maintenant, nous avons une production d’énergie modeste, mais il y a 30 ans, les piles à hydrogène n’en étaient qu’à leurs balbutiements, et maintenant elles peuvent alimenter des voitures, des bus et même des bâtiments.»

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