Des chercheurs de l’Université de l’Illinois à Chicago (UIC) ont inventé une solution permettant d’utiliser les feuilles artificielles dans le monde réel. Mieux encore, leurs feuilles seraient 10 fois plus efficaces pour convertir le CO2 que les vraies.
« Jusqu’à présent, toutes les conceptions de feuilles artificielles testées en laboratoire utilisent du dioxyde de carbone provenant de réservoirs sous pression. Pour être mis en œuvre avec succès dans le monde réel, ces dispositifs doivent pouvoir extraire du dioxyde de carbone de sources beaucoup plus diluées, telles que l’air et les gaz de combustion, qui sont le gaz émis par les centrales à charbon « , a déclaré Meenesh Singh, professeur adjoint de génie chimique au Collège d’ingénierie de l’UIC et auteur correspondant sur le papier.
Une membrane artificielle
Pour résoudre ce dilemme, Singh et son équipe ont conçu une membrane semi-perméable artificielle qui permettrait à l’eau de s’évaporer lorsqu’elle est touchée par la lumière du soleil. Lorsque cela se produit, l’eau extrairait également le dioxyde de carbone de l’air.
Ensuite, une unité photosynthétique artificielle convertirait le dioxyde de carbone en monoxyde de carbone et en oxygène. Le monoxyde de carbone serait collecté et utilisé dans la mise au point de carburants synthétiques. L’oxygène, cependant, pourrait être rejeté dans l’environnement où il est très nécessaire.
« En enveloppant la technologie traditionnelle des feuilles artificielles à l’intérieur de cette membrane spécialisée, l’ensemble de l’unité est capable de fonctionner à l’extérieur, comme une feuille naturelle », a déclaré Singh.
Ce qui est plus impressionnant, c’est ce que ces feuilles mises à l’extérieur pourraient réaliser. Les chercheurs estiment que 360 feuilles, chacune de 1,7 mètre de long et 0,2 mètre de large, généreraient près d’une demi-tonne de monoxyde de carbone. Plus important encore, si la même quantité de feuilles était placée sur une surface carrée de 500 mètres, elles réduiraient les niveaux de dioxyde de carbone de 10%.
Les chercheurs ont également rapidement souligné que leur technologie est basée sur des matériaux faciles d’accès.
« Notre conception conceptuelle utilise des matériaux et une technologie facilement disponibles, qui, lorsqu’ils sont combinés, peuvent produire une feuille artificielle prête à être déployée à l’extérieur du laboratoire, où elle peut jouer un rôle important dans la réduction des gaz à effet de serre dans l’atmosphère », a déclaré Singh.
Leurs résultats sont publiés dans la revue ACS Sustainable Chemistry & Engineering.