Nanostructure + énergie solaire = dépollution de l'eau ?

Publié par Adrien le 22/04/2014 à 00:00
Source: BE Lettonie numéro 13 (17/04/2014) - Ambassade de France en Lettonie / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/75732.htm
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Dans un contexte d'épuisement des ressources naturelles, l'énergie solaire nourrit de grandes ambitions auprès d'une communauté scientifique en quête d'énergies alternatives.

La récente collaboration entre les chercheurs de l'Université de Lettonie (Institut de physique des solides) et de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) Technique de Riga (Institut des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) silicatés et Institut de physique technique) a débouché sur la fabrication d'un revêtement nanocristallin (1), avec les qualités suivantes: excellente capacité d'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par...) de la lumière, très bonne conductivité électrique (La conductivité électrique est l'aptitude d'un matériau à laisser les charges électriques se...) et faible coût de production.

Pour fabriquer ce revêtement aux propriétés attrayantes, les chercheurs détaillent leur méthode, qu'ils divisent en deux étapes. D'abord, un procédé sol-gel (2) permet de produire, à partir de plusieurs matériaux bruts, une nanostructure riche en particules d'oxyde de zinc (L’oxyde de zinc est un composé chimique de formule « ZnO ». Il est...) (ZnO). Ces particules permettront une absorption élevée de la lumière. La deuxième partie de la méthode consiste à appliquer une radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se...) laser à la nanostructure, pour améliorer ses propriétés de conductivité. Cette étape est cruciale, car elle diminue significativement la résistance électrique de la nanostructure, ou de manière équivalente augmente sa conductivité électrique.

La nanostructure obtenue offre, selon les chercheurs, plusieurs applications industrielles. D'abord, sa capacité d'absorption de la lumière la rend très efficace au sein de cellules photovoltaïques pour produire de l'électricité. Outre la production d'énergie, elle peut également être un excellent moyen d'éliminer la pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le...). Par exemple, si la nanostructure est immergée dans des eaux usagées, la phase d'absorption de lumière par la nanostructure s'accompagne d'une oxydation, phénomène connu sous le nom de photocatalyse (3), contribuant au nettoyage de l'eau. Peu gourmand en énergie, ce procédé permettrait de décontaminer les eaux issues des industries alimentaires ou textiles à moindre coût. Enfin, de telles nanostructures interviennent dans la fabrication de plusieurs composants électroniques: diodes, puces et transistors.

Cette découverte s'inscrit dans le projet "Technologie sol-gel et laser pour former des nanostructures", financé par le fond de développement régional européen, et a d'ores et déjà été l'objet de trois brevets européens et de onze publications dans des journaux scientifiques internationaux.

Notes

(1) Un nanocristal est un cristal semi-conducteur (Un semi-conducteur est un matériau qui a les caractéristiques électriques d'un...) d'un diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre...) de quelques nanomètres.

(2) Le procédé sol-gel, correspondant à l'abréviation "solution-gélification", s'apparente à celui qu'utilisent les chimistes pour fabriquer un matériau polymère.

(3) Technique d'oxydation lors de laquelle un catalyseur semi-conducteur absorbe la lumière solaire ou ultraviolette, dans le cadre d'une dépollution par exemple.
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