Une plante artificielle dévore le carbone et produit de l’électricité
Composée de minuscules bactéries, la nouvelle plante synthétique absorbe plus de carbone que ses semblables naturelles et génère en outre de l’électricité.
Par l’équipe d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window)
Afin de surpasser la nature, des ingénieurs ont créé une plante artificielle qui capte le dioxyde de carbone dix fois plus efficacement que les plantes naturelles. En prime, cette plante produit suffisamment d’électricité pour alimenter une lampe.
Faite de cellules solaires à base de bactéries, la plante a un aspect étrange, mais il s’agit d’une idée novatrice et amusante qui s’attaque à deux enjeux de taille : l’élimination du dioxyde de carbone et la production d’électricité propre.
Le dioxyde de carbone constitue le principal gaz à effet de serre responsable du réchauffement de la planète. C’est également un important polluant de l’air intérieur qui menace la santé humaine, écrivent Maryam Rezaie et Seokheun Choi, ingénieurs en électricité et en informatique à l’Université d’État de New York à Binghamton, dans leur article intitulé Advanced Sustainable Systems (Opens in a new window) (systèmes durables évolués).
La norme européenne qui fixe le seuil de sécurité pour le dioxyde de carbone à l’intérieur des bâtiments est de 800 parties par million (ppm). Or, des études montrent que la concentration de dioxyde de carbone dans les espaces intérieurs dépasse souvent 2 500 ppm.
L’équipe de recherche a donc entrepris de mettre au point une version intérieure, de petite taille et sans entretien des coûteux systèmes de captage du carbone (Opens in a new window) conçus pour l’extérieur. Elle a décidé d’exploiter les cyanobactéries, des bactéries photosynthétiques (Opens in a new window) qui transforment le dioxyde de carbone et l’eau en oxygène. Seokheun Choi et d’autres scientifiques utilisent déjà ces organismes pour fabriquer des biobatteries à base de bactéries (Opens in a new window).
Il s’agit maintenant d’implanter ces bactéries dans des appareils artificiels en forme de feuille (Opens in a new window)s pour fabriquer des cellules solaires biologiques qui absorbent la lumière intérieure. Ces cellules se nourrissent de dioxyde de carbone pour produire de l’oxygène et une petite quantité d’électricité.
L’équipe d’ingénierie a fabriqué une plante artificielle composée de cinq de ces feuilles. Les feuilles sont reliées entre elles électriquement par des fils métalliques ainsi que par des canaux dans lesquels l’eau et les nutriments peuvent circuler. La tige poreuse de la plante fait remonter l’eau et les nutriments puisés dans une plaque située en dessous, comme le font les plantes naturelles.
Des équipes de recherche ont déjà fabriqué de fausses plantes (Opens in a new window) qui produisent de l’électricité en captant le mouvement (Opens in a new window). Les plantes à base de cyanobactéries consommaient l’énergie de la lumière intérieure pour la photosynthèse. Elles ont réduit de 90 % la concentration de dioxyde de carbone à l’intérieur, qui est passée de 5 000 à 500 ppm, un résultat largement supérieur aux 10 % obtenus avec des plantes naturelles. Les fausses plantes ont également produit 140 microwatts d’énergie, ce qui est suffisant pour alimenter une lampe à DEL.
Dans un communiqué de presse, Seokheun Choi a déclaré vouloir atteindre une puissance de sortie de plus d’un milliwatt. Il souhaite également intégrer à la plante des batteries lithium-ion ou un autre type de système de stockage d’énergie.
Source : Maryam Rezaie et Seokheun Choi. Cyanobacterial Artificial Plants for Enhanced Indoor Carbon Capture and Utilization, Advanced Sustainable Systems, 2024.
Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2024/10/artificial-plant-produces-electricity-while-guzzling-carbon-dioxide/ (Opens in a new window)
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(Opens in a new window)Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (Opens in a new window), la Durabilité à l’Ère Numérique (Opens in a new window) et le pôle canadien de Future Earth (Opens in a new window).