Crise énergétique. Crise de l’eau. Certaines régions du monde affrontent les deux en même temps. Des chercheurs ont peut-être trouvé un moyen pour elles de les surmonter. Grâce à une « feuille artificielle » qui produit aussi bien de l’eau propre que de l’hydrogène vert à partir de l’énergie du soleil.
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Cela fait désormais plusieurs années que les chercheurs travaillent au développement de sortes de « feuilles artificielles ». Des systèmes qui s'inspireraient de la photosynthèsephotosynthèse pour produire, par exemple, de l'hydrogène verthydrogène vert à partir de sources d'eau. Avec le système flottant qu'elle détaille dans les pages de Nature Water, une équipe de l'université de Cambridge (Royaume-Uni) va plus loin. Car son dispositif est capable de produire à la fois de l'hydrogène et de l'eau propre directement à partir d'eau de mer salée ou d'une eau très polluée.
De l’hydrogène et de l’eau purifiée grâce au soleil
Pour mesurer la prouesse, il faut savoir que traditionnellement, la production d'hydrogène par électrolyse se fait à partir d'une eau pure. Car le moindre contaminant peut nuire au bon fonctionnement du système en provoquant, par exemple, des réactions chimiques indésirables. Pour contourner ce problème, les chercheurs de l'université de Cambridge ont déposé un photocatalyseur sur un maillage de carbone nanostructuré. De quoi optimiser l'absorptionabsorption de la lumière et de la chaleur pour produire la vapeur qui est utilisée par le photocatalyseur pour libérer de l'hydrogène. Et le tenir aussi éloigné de l'eau et de ses contaminants.
Pour permettre au système de mieux exploiter l'énergie du soleilsoleil, les chercheurs ont appliqué une couche blanche absorbant les UVUV sur le dispositif flottant pour la production d’hydrogène. Le reste de la lumière du spectrespectre solaire est transmis au bas de l'appareil, ce qui vaporise l'eau qui sera ensuite récupérée. Une manière, avec leur « feuille artificielle », d'imiter un peu plus les vraies feuilles en lui permettant de transpirer.
Une solution aussi bien à la crise de l’énergie qu’à la crise de l’eau
Les chercheurs signalent que leur système n'en est encore qu'au stade de la preuve de principe. Mais ils espèrent pouvoir bientôt le faire fonctionner dans ces nombreuses régions du monde confrontées à la fois à une crise énergétique et à une crise de l'eau. Une innovation qui serait la bienvenue car, rappelons que, dans le monde, près de 2 milliards de personnes n'ont toujours pas accès à l'eau potable chez elles.
