A l’aide de miroirs espacés de seulement quelques centaines de nanomètres, les scientifiques ont réussi à capter la lumière de manière efficace. La découverte pourrait être utile pour contrôler les premières étapes de la photosynthèse. Quelque chose qui pourrait éventuellement être utilisé pour convertir le dioxyde de carbone en carburant.
La lumière du soleil qui frappe notre terre pendant une heure équivaut presque à la consommation totale d’énergie de l’humanité pendant une année entière. Dans le même temps, nos émissions mondiales de dioxyde de carbone augmentent. Exploiter l’énergie du soleil pour capter les gaz à effet de serre puis les convertir en carburant est un domaine de recherche brûlant. Dans une précédente étude, une équipe de recherche de Lund a pu montrer qu’avec l’aide de matériaux avancés et de la spectroscopie laser ultra-rapide, les niveaux de gaz à effet de serre dans l’atmosphère pouvaient être réduits à long terme. Et dans une étude publiée dans la revue scientifique Nature Communications, l’équipe de recherche de Lundaledda a réalisé de nouvelles réalisations en matière d’exploitation de la lumière.
– Nous avons inséré des complexes dits antennaires entre deux miroirs distants de quelques centaines de nanomètres dans une microcavité optique. On peut dire que nous récoltons la lumière qui est réfléchie entre les miroirs dans une sorte de captivité, explique Tönu Pullerits, chercheur en chimie à l’université de Lund.
L’étude montre qu’il existe une forte interaction entre la lumière et les complexes d’antennes. Et qu’il peut créer des anneaux sur l’eau qui peuvent accélérer le processus de transfert d’énergie. Pour que la soi-disant collecte de lumière photosynthétique fonctionne de manière optimale et soit utilisée, par exemple, pour produire du carburant, toutes les étapes du processus complexe doivent être très efficaces.
– Si nous pouvons rendre les premiers pas de la photosynthèse plus rapides et plus efficaces, nous pouvons, espérons-le, également rendre l’énergie lumineuse d’autres unités plus efficace, déclare Tönu Pullerits.
Comment alors ces résultats peuvent-ils être utiles ? Tönu Pullerits espère que la découverte pourra être utilisée à l’avenir pour développer des unités plus grandes qui pourront être utilisées à l’échelle mondiale pour utiliser le soleil pour absorber le dioxyde de carbone de l’atmosphère et le convertir en produits chimiques utiles. Cela pourrait être l’une des nombreuses solutions pour surmonter la crise climatique à laquelle nous sommes confrontés.
– Nous avons maintenant franchi quelques étapes initiales d’un long voyage. Vous pouvez dire que nous avons défini une direction très prometteuse, déclare Tönu Pullerits.
Outre l’Université de Lund, les universités et organisations suivantes ont participé à l’étude : Universidad Nacional Autónoma de México, Université de Göteborg, Université de Glasgow.
L’étude est publiée dans la revue Nature Communications : “Dynamique des excitons à médiation par la cavité optique dans les complexes de collecte de lumière photosynthétique 2”
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Tönu Pullerits, professeur
Département de chimie, Université de Lund
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