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Posté par Adrien le Mercredi 25/04/2012 à 00:00
Un catalyseur efficace pour maîtriser la photosynthèse artificielle
Une équipe internationale emmenée par un chercheur de l'Institut Català d'Investigacio Quimica (ICIQ) en Espagne a réussi à produire une enzyme permettant une oxydation rapide de l'eau. Cette découverte est une avancée capitale pour la mise en place de solutions énergétiques basées sur l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.).

L'hydrolyse de l'eau, réaction énergétique fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) du vivant

La grande majorité de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) disponible sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...) provient du processus fondamental de la photosynthèse (La photosynthèse (grec φῶς phōs, lumière et σύνθεσις sýnthesis, composition) est le processus...). Le monde (Le mot monde peut désigner :) du vivant en dépend presque entièrement et les énergies fossiles - gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume...) et pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de l’économie...) - sont issues de la transformation de matière organique (La matière organique (MO) est la matière carbonée produite en général par des êtres vivants , végétaux, animaux, ou micro-organismes. Il s'agit par exemple des glucides, protides et lipides. À la...). Une solution pour résoudre les besoins énergétiques de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa...) serait donc de maîtriser le phénomène de la photosynthèse et plusieurs voies de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) sont actuellement menées dans ce sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution...).

L'étape première de la photosynthèse est la décomposition (En biologie, la décomposition est le processus par lequel des corps organisés, qu'ils soient d'origine animale ou végétale...) de la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière...) d'eau en oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) et ions hydrogène. Pour réaliser ce processus très coûteux en énergie, les plantes font appel à l'énergie lumineuse et à un catalyseur (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ; il participe à la réaction mais il ne fait partie ni des produits, ni des réactifs et...) naturel dont le rôle est de favoriser et accélérer la réaction chimique. Cette réaction était la plus difficile à reproduire artificiellement. Jusqu'à maintenant.

Un catalyseur efficace découvert

Les travaux de recherche dans le domaine ont pour priorité de reproduire artificiellement cette réaction chimique avec un rendement au moins aussi bon que celui obtenu naturellement. Il fallait pour cela produire un catalyseur artificiel aussi efficace que le composé de manganèse et de calcium (Mn4CaO5) utilisé par les plantes. L'avantage des chercheurs sur la nature est leur possibilité d'utiliser une palette plus large d'éléments pour cette tâche.

L'équipe internationale de Antoni Llobet a produit un composé de ruthenium qui permet d'obtenir un rendement pour la réaction d'oxydation de l'eau du même niveau que celui observé dans la nature. La force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au courage (cf....) d'action de ce catalyseur est 60 fois supérieure à celle des catalyseurs artificiels produits jusqu'à présent.

Cette découverte est capitale (Une capitale (du latin caput, capitis, tête) est une ville où siègent les pouvoirs, ou une ville ayant une prééminence dans un domaine social, culturel, économique ou...) dans le développement de la filière (Une filière est une suite de formalités, d'emplois à remplir avant d'arriver à un certain résultat: la filière administrative.) énergétique basée sur l'hydrogène. Cette filière est basée sur un cycle commençant par la production d'hydrogène à partir de l'énergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de manière diffuse à travers l'atmosphère. Sur Terre, l'énergie solaire est à l'origine...), processus similaire à la première étape de la photosynthèse. L'hydrogène est ensuite utilisé pour alimenter en énergie différents processus pour produire par exemple de l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne également la branche de la physique qui étudie les...) au travers de piles à combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner à l'oxygène (qui sert de comburant) dans une réaction chimique...). Dans ces processus, le "déchet (Un déchet (détritus, résidu..) est un objet en fin de vie ou une substance issue d'un processus, jugés devenus inutiles ou dangereux ou encombrants, et dont on veut se débarrasser.)" produit est à nouveau de l'eau qui peut être réutilisée dans le premier processus. Ce cycle propre permet ainsi de stocker sous la forme chimique de molécules de dihydrogène l'énergie lumineuse sans produire de déchets.

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Source: BE Espagne numéro 114 (19/04/2012) - Ambassade de France en Espagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /69800.htm
 
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