Et si c’était au fond de l’océan, dans les particularités organiques de la faune et la flore sous-marines, que se trouvaient les secrets de la prochaine génération de cellules solaires photovoltaïques ?

Une équipe de scientifiques des Universités de Birmingham (Angleterre) et d’Utrecht (Pays-Bas) estime que les micro-algues électroluminescentes qui vivent au fond des océans pourraient contribuer de manière importante à l’évolution des technologies de production d’énergie solaire.

Mieux, le potentiel énergétique de ces organismes pourrait permettre de mettre au point des cellules solaires d’un rendement de 95%. Explications.

Quand le secteur de la production d’énergie s’inspire du vivant

Le biomimétisme désigne l’art de s’inspirer des richesses et de la complexité du vivant pour faire progresser la science et les technologies humaines.

Le phénomène n’est pas nouveau. Depuis une vingtaine d’années, les chercheurs du monde entier cherchent en effet du côté de la nature l’inspiration nécessaire à l’élaboration de nouvelles solutions technologiques plus respectueuses de l’environnement.

Dans le domaine de la production énergétique, c’est du côté des renouvelables qu’il faut se tourner pour constater les apports du biomimétisme.

Il est en effet indéniable que la pertinence du biomimétisme permet l’émergence d’innovations de plus en plus intéressantes et utiles aux nouvelles contraintes environnementales (éolienne imitant le mouvement des ailes des oiseaux, hydrolienne à membrane reproduisant le mouvement de la queue des poissons…).

Partant du constat que la principale source d’énergie utilisée par le monde du vivant est l’énergie fournie par le soleil, de plus en plus de chercheurs se tournent donc vers le biomimétisme pour faire évoluer (ou créer de nouvelles) des technologies de production photovoltaïque.

Des chercheurs anglais et néerlandais estiment notamment que certaines algues bioluminescentes pourraient permettre la mise au point de cellules solaires super-efficaces.

Un organisme perfectionné par 3 milliards d’années d’évolution

Ces algues sont des organismes microscopiques qui prolifèrent depuis des milliers d’années au fond des océans.

Ils présentent la caractéristique d’être photosynthétiques : ils sont capables de produire le glucide nécessaire à leur survie à partir de l’eau et du gaz carbonique qu’ils captent dans l’environnement grâce à l’énergie fournie par le rayonnement solaire.

Au fil des siècles, ces minuscules algues ont d’ailleurs affiné leur système de captation de la lumière afin de s’adapter aux changements, parfois extrêmes, de leur environnement.

Certaines sont désormais en mesure de récupérer des quantités importantes de lumières : des micro-algues possèdent un système de conversion de la lumière en énergie qui affiche un rendement exceptionnel de 95%.

“À première vue, les algues sont des organismes qui paraissent lents et sans intérêt. Mais lorsqu’on étudie un peu précisément leur mécanisme extrêmement efficace de conversion de la lumière du soleil, on se rend compte qu’elles utilisent des mécanismes plus sophistiqués que la plus sophistiquées des montres suisses. C’est le résultat d’un processus de près de 3 milliards d’années qu’on appelle l’évolution”, explique le professeur Albert Heck, directeur scientifique du Centre néerlandais de protéomique de l’Université d’Utrecht.

Des perspectives prometteuses pour les panneaux solaires du futur

L’équipe de chercheurs a utilisé les méthodes les plus avancées de la spectrométrie de masse pour observer les composants du système de récupération de la lumière des micro-algues. Ils ont ainsi pu identifier la structure en charge de la capture et de la transformation de la lumière (le phycobilisome) mais également identifier certains modules distincts jusqu’alors inconnus.

L’ensemble de ces données va permettre aux chercheurs de poursuivre leur étude afin de comprendre pourquoi les microalgues sont à ce point efficaces pour capturer la lumière.

“Les microalgues sont des organismes fascinants qui peuvent faire beaucoup mieux que les systèmes conçus par les ingénieurs. En appliquant ces connaissances, nous pouvons commencer à faire de réels progrès dans l’adaptation de ces systèmes pour l’utilisation dans les panneaux solaires”, explique Aneika Leney, de la School of Biosciences de l’Université de Birmingham.

“Avec la plupart des panneaux solaires sur les maisons britanniques fonctionnant à une efficacité de 10-20%, l’augmentation de cette efficacité à 95% va augmenter considérablement l’utilisation de la technologie de l’énergie solaire et, ce faisant, aider à protéger l’environnement”.

L’article original à voir sur Le monde de l’énergie.com