Photosynthèse. Vue composite montrant la distribution de l'activité photosynthétique à la surface de la Terre, le rouge foncé indiquant les zones les plus actives du phytoplancton des milieux aquatiques et le bleu-vert celles de la végétation sur la terre ferme.
La photosynthèse (du grec φῶς phōs « lumière » et σύνθεσις sýnthesis « combinaison ») est le processus bioénergétique qui permet à des organismes de synthétiser de la matière organique en utilisant l'énergie lumineuse, l'eau et le dioxyde de carbone. Elle désigne en particulier la photosynthèse oxygénique apparue chez les cyanobactéries il y a 2,45 milliards d’années, qui a produit un bouleversement écologique majeur en faisant évoluer l'atmosphère alors riche en méthane, en l'actuelle, composée essentiellement de diazote (78,08 %) et de dioxygène (20,95 %)[1]. Cette aptitude a été ensuite transmise aux eucaryotes photosynthétiques (algues, plantes, etc.) par endosymbioses successives[2]. Svtfacile.unblog.fr/category/files/2011/05/soleilsourceenergie.pdf. Bio-photovoltaïque, le solaire encore plus vert ! La photosynthèse artificielle : de l’énergie à partir de soleil et d’eau. Il y a quelques jours, Daniel Nocera et son équipe du MIT ont annoncé avoir mis au point la première "feuille artificielle" [1].
Il s’agirait d’un dispositif qui, une fois plongé dans l’eau, permet de produire de l’hydrogène à partir de la lumière du soleil. L’hydrogène ainsi fabriqué serait alors facile à stocker ou à transporter. Cette annonce ayant fait un peu de bruit dans la blogosphère (là et là, par exemple), essayons de faire le point sur les principes physiques sur lesquels se base cette technologie.
Stocker l’énergie du soleil Le soleil est aujourd’hui la source d’énergie renouvelable la plus abondante. Pour mesurer la capacité d’un système de stockage d’énergie, on regarde ce qu’on appelle l’énergie spécifique : la quantité d’énergie (en Joules) que l’on peut stocker par kilogramme. Mais ces performances de stockage des batteries sont à comparer à celles des combustibles : 50 MJ/kg pour du gaz naturel et près de 150 MJ/kg pour de l’hydrogène !
La photosynthèse une nouvelle source d'énergie électrique. La photosynthèse est le processus par lequel les plantes convertissent l'énergie solaire en énergie chimique.
En présence de lumière visible, le dioxyde de carbone (CO2) et l'eau (H20) sont transformés en glucose et en dioxygène (O2) dans une série complexe de réactions chimiques. Les chercheurs du Centre de recherche Paul Pascal (CNRS) ont mis au point une biopile qui fonctionne à partir des produits de la photosynthèse : le glucose et l'O2, et qui est composée de deux électrodes modifiées avec des enzymes.
Cette pile est insérée dans une plante vivante, dans le cas présent un cactus. Grâce à ces électrodes très sensibles à l'O2 et au glucose, une fois implantées dans le cactus, les chercheurs ont réussi à suivre l'évolution de la photosynthèse in vivo en temps réel. Ils ont pu observer l'augmentation du courant électrique lorsque qu'une lampe est allumée et une diminution lorsque celle-ci est éteinte. . © Mano et al, JACS, 2003, 125, 6588-6594 Diagramme de la biopile.
Énergie propre : l'espoir de la photosynthèse artificielle. La photosynthèse artificielle pourrait devenir, si elle est maîtrisée, une source considérable d'énergie propre, par le biais de la production d'hydrogène.
Plusieurs centres de recherches ont annoncé dernièrement des avancées majeures. La photosynthèse est le processus naturel qui permet aux plantes de synthétiser de la matière organique à l'aide de la lumière du soleil. La formule chimique peut être résumée de la manière suivante : CO2 + eau + lumière → glucose + oxygène + eau. Le glucose (C6H12O6) est de l'hydrate de carbone, dont on peut isoler l'hydrogène.
Ainsi, la photosynthèse n'est pas seulement l'opération bien connue de l'arbre qui capte le gaz carbonique pour rejeter de l'oxygène : elle reproduit aussi à sa façon le processus recherché d'électrolyse de l'eau qui réussit à séparer l'hydrogène de l'eau à l'aide d'un courant électrique. MIT creates solar cell from grass clippings. A researcher at MIT, Andreas Mershin, has created solar panels from agricultural waste such as cut grass and dead leaves.
In a few years, Mershin says it’ll be possible to stir some grass clippings into a bag of cheap chemicals, paint the mixture on your roof, and immediately start producing electricity. If you remember high school biology classes, you will hopefully remember a process called photosynthesis, whereby plants turn sunlight into energy. Mershin has found a process which extracts the photosynthesizing molecules, called photosystem I, from plant matter. Photosystem I contains chlorophyll, the protein that actually converts photons into a flow of electrons. These molecules are then stabilized and spread on a glass substrate that’s covered in a forest of zinc oxide nanowires and titanium dioxide “sponges.” So far so good — now time for the reality check. Read more at MIT. La feuille artificielle.