Le Lézard
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Groupe de travail de la Fondation européenne de la science (ESF) sur l'énergie solaire



STRASBOURG, June 13 /PRNewswire/ -- L'Union européenne et ses états membres sont exhortés par les scientifiques les plus éminents à s'engager sur un investissement de plusieurs millions d'euro pour la production d'électricité, hydrogène et autres combustibles non polluants par conversion de l'énergie solaire, comme unique solution durable pour couvrir les besoins en énergie de la planète à long terme.

Pour la conversion directe, à échelle commerciale, de l'énergie solaire en carburants, les voies les plus prometteuses ont été identifiées lors d'un récent meeting international à Regensburg en Allemagne, parrainé par la Fondation européenne de la science (ESF). Un groupe de travail interdisciplinaire y a été formé pour expliquer la nécessité d'investissements conséquents dans ces technologies auprès de l'UE et des décideurs gouvernementaux.

Le problème fondamental réside dans le fait que la consommation annuelle mondiale d'énergie devrait au moins doubler par rapport au niveau actuel (14 TW) d'ici 2050, alors que les combustibles fossiles commenceront à s'épuiser. De plus, l'utilisation de ces combustibles fossiles entraîne des niveaux inacceptables de dioxyde de carbone, responsable du réchauffement de la planète, et affecte lourdement de nombreux domaines tels que la production alimentaire.

Outre l'énergie solaire, le moyen de pallier ce déficit est d'utiliser des sources renouvelables, comme le vent, et les autres sources d'énergie combustibles non-fossiles et non-renouvelables, soit l'énergie nucléaire. Néanmoins, ces sources d'énergie ne pourront pas couvrir les besoins énergétiques croissants prévus et ne pourront certainement pas remplacer tous les combustibles fossiles, même pour la seule production d'électricité. De plus, elles ne produiront pas facilement des combustibles stockables. Sans une découverte inopinée en matière de stockage d'électricité, une demande en combustibles d'environ 70 % des besoins énergétiques de la planète persistera, en particulier dans le transport, la fabrication industrielle et le chauffage domestique. À ce jour, l'électricité ne représente que 30 % de la consommation mondiale d'énergie.

L'énergie solaire, elle, est abondante. En effet, la surface de la terre reçoit suffisamment d'énergie solaire par heure pour couvrir les besoins annuelles de la planète. Le tout est de savoir l'exploiter. La nature utilise la photosynthèse, un moyen très efficace et flexible d'exploiter cette énergie à des niveaux divers et variés, depuis les colonies bactériennes isolées à de grandes étendues forestières.

Face aux récents progrès réalisés, surtout en Europe, au niveau de la compréhension et de la reproduction de ces procédés naturels, les scientifiques peuvent s'avancer avec confiance sur l'utilisation de ces procédés pour produire des combustibles à échelle commerciale. La recherche devrait donc s'inspirer des systèmes biologiques pour créer des systèmes de conversion d'énergie solaire, à la fois artificielle et naturelle, et ce, pour assurer à long terme un apport stable et durable en énergie. L'autre objectif devrait être de réduire l'empreinte humaine sur l'environnement et, par conséquent, d'augmenter la capacité écologique mondiale au moyen de technologies non polluantes, comme le recyclage du dioxyde de carbone en combustibles.

Le groupe de travail de l'ESF prône trois issues de recherche parallèles sur l'énergie solaire pour générer des cycles de combustibles propres en Europe:

- L'extension et l'adaptation de la technologie photovoltaïque actuelle pour générer des combustibles propres directement à partir du rayonnement solaire.

- La construction de dispositifs artificiels, chimiques et biomimétiques reproduisant la photosynthèse afin de collecter, diriger et appliquer le rayonnement solaire, notamment pour la décomposition de l'eau, la conversion atmosphérique du dioxyde de carbone, etc., qui ainsi permettra la production de plusieurs types de combustibles non polluants.

- L'ajustage des systèmes naturels pour produire des combustibles tels que l'hydrogène et le méthanol directement, plutôt que des hydrates de carbone convertis en combustibles par un procédé indirect et inefficace.

Ces trois voies de recherche entrelacées concourent à une recherche fondamentale qui consiste à expliquer avec précision le mécanisme moléculaire de la photosynthèse entraînant la décomposition de l'eau en hydrogène et oxygène, chez les plantes et les bactéries photosynthétiques productrices d'oxygène. Il y a 2,5 milliards d'années de cela, ce procédé a permis la vie animale en convertissant le dioxyde de carbone de l'atmosphère en oxygène et en hydrates de carbone. C'est par ce procédé qu'ont également été produits les combustibles fossiles que les hommes transforment en dioxyde de carbone à un taux croissant, ce qui représente une terrible menace pour l'environnement. Sur ce même procédé, repose notre salut.

Bien que les principaux produits de la photosynthèse des plantes et bactéries soient les hydrates de carbone, certaines algues et bactéries produisent un peu d'hydrogène, une base pour la modification génétique en vue d'augmenter les rendements et pour la création de systèmes artificiels adéquats. Qui plus est, la photosynthèse est capable de générer d'autres produits chimiques obtenus à ce jour par procédés industriels, notamment les nitrates, les acides aminés et autres composants de grande valeur pour l'industrie chimique. Le programme de recherche européen aura donc pour mission de développer des systèmes qui convertissent directement l'énergie solaire en ces produits chimiques de manière plus efficace, pour envisager non seulement la production d'énergie illimitée, mais également diminuer les teneurs en dioxyde de carbone dans l'atmosphère et revenir aux niveaux pré-industriels, dans le cadre de la promotion générale de l'énergie renouvelable non polluante.

Les défis sont de taille et le premier est la reproduction du fonctionnement des systèmes photosynthétiques naturels, surtout celui du photosystème II, le complexe d'enzyme dans les feuilles des plantes qui dissocie l'hydrogène de l'eau via un catalyseur composé de quatre atomes de manganèse et plusieurs de calcium. Des progrès considérables ont été réalisés récemment sur ce sujet. Les scientifiques ayant participé à la conférence << brainstorming >> de l'ESF décrivent le projet sur les combustibles solaires comme une quête de la construction de la << feuille artificielle >>. En Europe et partout ailleurs, on est de plus en plus convaincu que, d'ici 2050, ces << feuilles artificielles >> produiront une grande partie de nos combustibles et que les recherches décisives pour leur création doivent donc commencer sans plus tarder afin d'obtenir une place de premier ordre dans cette technologie clé pour notre futur.

    
    Personnes à contacter :
    Professeur Alfred Holzwarth
    Max-Planck-Institute
    Holzwarth@mpi-muelheim.mpg.de

    Dr Olaf Kruse
    Fondation européenne de la science (European Science Foundation)
    okruse@esf.org



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Communiqué envoyé le 13 juin 2006 à 12:30 et diffusé par :