La photosynthèse artificielle: Source d’énergie 100% écologique de demain ?

[Rania B. S2]

Gestion de l’environnement
Par Rania et Laura

Mots clés : Photosynthèse, pollution, développement durable, écosystème




Introduction

Afin d’accélérer une transition énergétique mondiale dans l’optique de réduire très considérablement les émissions de gaz à effet de serre, plusieurs pays industrialisés se sont investis dans le développement de dispositifs fonctionnant à partir de sources énergétiques durables tel que les éoliennes, les hydroliennes et les panneaux solaires. Par contre, la contribution de ces énergies durables et renouvelables ne prend pas assez de place dans le bilan énergétique mondiale selon l’Agence Internationale pour les Énergies Renouvelables (IRENA). En effet, d’après l’IRENA, il faudrait en plus d’augmenter le nombre des dispositifs, des progrès considérables pour améliorer leur efficacité. Il faudrait même avoir recours à des ruptures technologiques exceptionnelles, tel que la photosynthèse artificielle.
Ainsi,peut-on créer de façon artificielle la photosynthèse au service et profit d’une production d’énergie durable
Le développement durable est défini couramment comme étant un développement « qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures de répondre aux leurs ». En bref, le développement durable dans le domaine énergétique vise à fournir une énergie qui ne s’épuise pas sans mettre en péril les ressources du futur.



Qu’est-ce la photosynthèse artificielle ?

La photosynthèse artificielle est un processus chimique qui imite la photosynthèse naturelle des plantes afin de la réaliser artificiellement plus rapidement, le but étant d’améliorer ce processus en le rendant plus efficace. Grâce à la photosynthèse artificielle, nous pouvons rénover la photosynthèse naturelle en absorbant plus de lumière sur une plus grande gamme de longueur d’onde, et potentiellement même dans le noir pour produire plus d’énergie !! Elle permet notamment de transformer de l’énergie solaire en énergie électrique ou biomasse.



Comparaison avec la photosynthèse naturelle

La photosynthèse naturelle permet aux végétaux de produire, grâce à l’énergie lumineuse du soleil, de la matière organique à partir de matière minérale. Cet ensemble de réactions chimiques est indispensable au fonctionnement de la plante et à sa croissance. L’équation de la photosynthèse est: 6CO2 + 6H2O --> C6H12O6 + 6O2  

Le chloroplaste est l’organite photosynthétique localisé dans le cytoplasme des cellules chlorophylliennes. Le chloroplaste capte les ondes lumineuses qui sont nécessaires à la photosynthèse.  

Figure 2 : Schéma simplifié de la photosynthèse naturelle            Source : cell-energetics.com


La photosynthèse artificielle a une équation semblable à la photosynthèse naturelle mais au lieu de produire du glucose, elle peut produire des autres matières organiques :
CO2 + H2O --> O2 + hydrocarbures (Équation sans coefficients)



À quoi sert la photosynthèse artificielle ? Pourquoi a-t-elle été créée ?

La photosynthèse naturelle souffre en premier lieu d’inefficacité énergétique car seulement environ 1% de l’énergie solaire qui atteint la plante est transformée en sucre. De plus, les plantes ont besoin de terres arables, d’eau et d’un sol fertile : si nous concevons une source d’énergie pour l’avenir, nous ne voudrons certainement pas qu’elle monopolise les terres fertiles nécessaires pour couvrir les besoins en nourriture des générations futures.

La photosynthèse artificielle nous permettra de répliquer le processus le plus efficace de la nature pour créer des produits riches en énergie à partir de simples intrants. Elle nous permettra aussi de produire un nouveau carburant qui sera capable d’alimenter les véhicules à partir de matière première d’origine naturelle, de dioxyde de carbone, d’eau, et de lumière du soleil. Elle utilisera la lumière du soleil et du CO2 pour produire des molécules d’intérêt. Pouvoir recréer la photosynthèse artificiellement rendra le stockage de carbone plus économiquement viable car le CO2 pourra être utilisé pour créer un produit vendable.  

Figure 3 : Schéma fonctionnel d’un type de photosynthèse artificielle
Source : collègedefrance.fr


Réponse à la problématique

Il est possible de créer la photosynthèse de façon artificielle, comme le montre une étude faite à l’Université de Floride. Avec leur forme de photosynthèse artificielle on peut convertir de l’énergie lumineuse en énergie chimique. Ces chercheurs ont réussi à reproduire la photosynthèse à l’aide d’une lumière bleu capable de remplacer celle du soleil. Cette lumière imite une longueur d’onde bleu du soleil ce qui permet de convertir, pendant la réaction, le CO2 en formes réduites qui elles peuvent être utilisé comme une énergie verte.  La photosynthèse artificielle, comme le dit Fernando Uribe-Romo un des chercheurs, « contribu[e] au développement d’une technologie qui peut aider à réduire les gaz à effet de serre ». Donc, la photosynthèse artificielle pourra être utilisée au service d’une production d’énergie durable.

Un autre exemple prometteur serait la feuille artificielle. En effet, deux professeurs de l’Université Harvard, Pamela Silver et Daniel Nocera, ont mis au point une feuille « bionique » capable de reproduire la photosynthèse naturelle. De plus, selon Nocera, leur nouvelle version de la photosynthèse artificielle qu’ils ont mis au point est dix fois plus efficace que la photosynthèse naturelle. Selon Futura Planète, ce processus artificiel consiste à placer la feuille artificielle dans l'eau pour qu’elle absorbe l’énergie solaire. Ensuite, à l’aide d’un catalyseur métallique (phosphate de cobalt), la feuille sépare les molécules d’eau en hydrogène et oxygène. Ce système permet donc de transformer l’énergie solaire en biomasse écologique.

Figure 4 : Photo présentant la feuille bionique artificielle mis au point et développée par Nocera et Silver. À gauche, la feuille plongée dans l’eau et à droite la feuille plongée dans le catalyseur
Source : Futura Planète


Voir vidéo :

(mettre sous-titres en français si besoin)

Selon Silver et Nocera, cette technologie peut d’avantage être améliorée mais est désormais suffisamment développée pour considérer sa commercialisation. En outre, Daniel Nocera affirme la potentialité de la feuille bionique dans les pays en voie de développement, où elle pourrait alimenter des habitations grâce aux énergies renouvelables. Cette découverte nous permet d’espérer à aboutir à un monde vert où l’énergie renouvelable aurait une place dominante et remplacerait toutes les énergies fossiles polluantes qui dégradent l’écosystème. À titre d’information, un écosystème est selon Larousse.fr un « système formé par un environnement et par l'ensemble des espèces qui y vivent, s'y nourrissent et s'y reproduisent ».

Figure 5 : Démarrage de la réaction de photo synthèse artificielle
Source : Harvard Gazette


Et si la photosynthèse artificielle s’avère être la solution au réchauffement climatique ?




Liens consultés (bibliographie) :
https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/environnement-photosynthese-artificielle-plus-rapide-plantes-65247/
https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/vegetation-photosynthese-feuille-bionique-dix-fois-plus-efficace-nature-63080/
https://fr.wikipedia.org/wiki/Photosynth%C3%A8se_artificielle#Pr%C3%A9sentation_de_la_feuille_artificielle
https://www.numerama.com/sciences/459214-rechauffement-climatique-et-si-la-photosynthese-artificielle-absorbait-lexcedent-de-co2.html_
https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9chauffement_climatique_
https://e-rse.net/definitions/definition-rechauffement-climatique/#dfinition-simple-du-rchauffement-climatique_
https://www.ledevoir.com/societe/environnement/544999/rechauffement-climatique_
https://www.earth-syst-dynam.net/10/1/2019/_
http://lepoumondelaplanete.e-monsite.com/pages/partie-1/la-formation-d-o2-lors-de-la-photosynthese.html_
https://www.college-de-france.fr/media/chimie-processus-biologiques/UPL5277491669866013569_Project1_fran__ais_final.pdf_
https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/matiere-photosynthese-artificielle-ils-transforment-co2-matiere-premiere-60766/_
https://sciencepost.fr/2017/05/de-photosynthese-artificielle/_
https://news.harvard.edu/gazette/story/2016/06/bionic-leaf-turns-sunlight-into-liquid-fuel/
https://global-climat.com/2018/08/15/temperature-mondiale-078c-en-juillet-2018-selon-la-nasa/

[PierreS1]

Bonjour, votre article est très intéressant et je ne savais pas que l'on est actuellement capable de reproduire la photosynthèse. Je me demande cependant quel est la production d'énergie de la photosynthèse artificielle comparée à celle d'un panneau solaire et si cette production d'énergie est suffisamment proche ou supérieure à celle d'un panneau solaire pour justifier l'utilisation d'une telle technologie.

[Jeanne S1]

Bonjour,

En effet, merci de nous faire découvrir cette méthode peu connue.
La photosynthèse artificielle semble être plus efficace que la naturelle mais pouvez vous préciser quel place ces méthodes prendraient pour que l'énergie produite soit conséquente (faut il aussi des plaques qui captent la lumière? si oui, en quoi est ce avantageux par rapport a la plantation de nouvelles plantes?).
De plus, vous parler d'utiliser une lumière artificielle bleue, un processus qui demande de l'énergie, n'est ce pas contradictoire? Et la production du matériel qui permettra la photosynthèse artificielle demanderait elle aussi de l'énergie.

Merci par avance

Jeanne S1

[Gabrielle1S1]

Bonjour Rania et Laura,
Merci pour votre article, il est original et évoque une technique innovatrice dont je n'avais jamais entendu parler.
Par contre, j'aimerais parler de l'échelle à laquelle peut se faire la photosynthèse artificielle. A ce jour, la photosynthèse artificielle a été effectuée en laboratoire. Ne pensez-vous pas qu'il faudrait pouvoir l'effectuer à une échelle plus grande, dans la nature, pour que la technique puisse réellement avoir un impact et soutenir le développement durable?
Gabrielle Osana 1S1

[Rania B. S2]

Bonjour, votre article est très intéressant et je ne savais pas que l'on est actuellement capable de reproduire la photosynthèse. Je me demande cependant quel est la production d'énergie de la photosynthèse artificielle comparée à celle d'un panneau solaire et si cette production d'énergie est suffisamment proche ou supérieure à celle d'un panneau solaire pour justifier l'utilisation d'une telle technologie.

Bonjour Pierre,  
Merci pour ton intervention fort intéressante, à laquelle je prendrais soin d’y répondre au mieux.  

La photosynthèse artificielle présente de nombreux avantages. Dans un premier temps, elle permet de produire une énergie propre qui ne nécessite pas d’entretien, tout comme l’énergie produite d’un panneau solaire ; il suffit simplement plonger la feuille bionique dans de l’eau puis dans un catalyseur, en l’éclairant.  

De ce fait, contrairement aux panneaux solaires, la feuille bionique utilisée dans le processus de photosynthèse artificielle ne nécessite pas nécessairement de la lumière provenant du Soleil : le processus artificiel peut toujours avoir lieu. Le Soleil n'est pas toujours disponible, d'où la problématique qui se pose quant à la production d'énergie en absence de celui-ci. De plus, les panneaux solaires ont besoins d’espaces très vaste pour leurs installations et nécessitent de grands efforts pour les entretenir (et a une durée de vie de 25 ans), alors que la feuille artificielle n’a pas besoin d’être entretenue.  

Pour finir, les coûts d’installations de panneaux solaires sont excessivement élevés : l’investissement initial pour une installation de 3kW se situe entre 9 000 et 12 000€ et peut même atteindre 30 000€ dans certains cas. Au contraire, les matériaux utilisés dans la fabrication de la feuille bionique mentionnée dans notre article tel que le silicium qui entoure l’intégralité de la feuille, est peu coûteux et très abondant (deuxième matière première la plus présente dans la couche terrestre) et se forme par auto-assemblage. La fabrication de cette feuille utilise aussi le nickel et le cobalt qui sont également des matériaux bon marchés.

À présent, un inconvénient pourrait se poser en comparant la photosynthèse artificielle avec les panneaux solaires. La photosynthèse mise au point par Nocera est à ce jour dotée d’une efficacité de 10% alors que celle des panneaux photovoltaïques est estimée à 15-20%. Néanmoins, les méthodes proposées et mis au point par les scientifiques continuent à évoluer de jour en jour. Bien qu'elles puissent être encore améliorées, ces processus artificiels sont désormais suffisamment aboutis pour envisager leur commercialisation. Le professeur Nocera pense que cette technologie a un grand potentiel dans les pays en voie de développement, où elle pourrait servir à alimenter des habitations par exemple grâce cette énergie renouvelable qui est beaucoup plus abordable que les panneaux solaires.

En espérant avoir répondu à ta question,  
Rania B. S2

[PierreS1]

Bonjour, votre article est très intéressant et je ne savais pas que l'on est actuellement capable de reproduire la photosynthèse. Je me demande cependant quel est la production d'énergie de la photosynthèse artificielle comparée à celle d'un panneau solaire et si cette production d'énergie est suffisamment proche ou supérieure à celle d'un panneau solaire pour justifier l'utilisation d'une telle technologie.

Bonjour Pierre,  
Merci pour ton intervention fort intéressante, à laquelle je prendrais soin d’y répondre au mieux.  

La photosynthèse artificielle présente de nombreux avantages. Dans un premier temps, elle permet de produire une énergie propre qui ne nécessite pas d’entretien, tout comme l’énergie produite d’un panneau solaire ; il suffit simplement de la plonger dans de l’eau puis dans un catalyseur, en l’éclairant.  

De ce fait, contrairement aux panneaux solaires, la feuille bionique utilisée dans le processus de photosynthèse artificielle ne nécessite pas nécessairement de la lumière provenant du Soleil : le processus artificiel peut toujours avoir lieu. Le Soleil n'est pas toujours disponible, d'où la problématique qui se pose quant à la production d'énergie en absence de celui-ci. De plus, les panneaux solaires ont besoins d’espaces très vaste pour leurs installations et nécessitent de grands efforts pour les entretenir (et a une durée de vie de 25 ans), alors que la feuille artificielle n’a pas besoin d’être entretenue.  

Pour finir, les coûts d’installations de panneaux solaires sont excessivement élevés : l’investissement initial pour une installation de 3kW se situe entre 9 000 et 12 000€ et peut même atteindre 30 000€ dans certains cas. Au contraire, les matériaux utilisés dans la fabrication de la feuille bionique mentionnée dans notre article tel que le silicium qui entoure l’intégralité de la feuille, est peu coûteux et très abondant (deuxième matière première la plus présente dans la couche terrestre) et se forme par auto-assemblage. La fabrication de cette feuille utilise aussi le nickel et le cobalt qui sont également des matériaux bon marchés.

À présent, un inconvénient pourrait se poser en comparant la photosynthèse artificielle avec les panneaux solaires. La photosynthèse mise au point par Nocera est à ce jour dotée d’une efficacité de 10% alors que celle des panneaux photovoltaïques est estimée à 15-20%. Néanmoins, les méthodes proposées et mis au point par les scientifiques continuent à évoluer de jour en jour. Bien qu'elles puissent être encore améliorées, ces processus artificiels sont désormais suffisamment aboutis pour envisager leur commercialisation. Le professeur Nocera pense que cette technologie a un grand potentiel dans les pays en voie de développement, où elle pourrait servir à alimenter des habitations par exemple grâce cette énergie renouvelable qui est beaucoup plus abordable que les panneaux solaires.

En espérant avoir répondu à ta question,  
Rania B. S2

Merci beaucoup pour cette réponse qui vient parfaitement répondre à mon questionnement. Basé sur vos informations il me semble que la photosynthèse artificielle est en effet une méthode viable pour satisfaire nos besoins en énergie. Cette méthode de production d'énergie serait d'autant plus bénéfique actuellement pour limiter l'augmentation des niveaux de CO2 dans l'atmosphère. Cependant, si cela devient notre seule source d'énergie on pourrait facer un problème bien plus important. En effet, le taux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère est directement lié au climat à travers l'effet de serre. Les périodes glacières sont liés à un taux réduit de CO2 dans l'atmosphère. Voici un graphique qui présente la température moyenne de la surface de la terre et le taux de CO2 dans l’atmosphère.



Cette technologie est donc probablement une solution viable au réchauffement climatique mais il faudrait faire attention à ne pas tomber dans l'extrême inverse : une période de glaciation ou une baisse trop importante des températures.

[Laura P. S2]

Bonjour,

En effet, merci de nous faire découvrir cette méthode peu connue.
La photosynthèse artificielle semble être plus efficace que la naturelle mais pouvez vous préciser quel place ces méthodes prendraient pour que l'énergie produite soit conséquente (faut il aussi des plaques qui captent la lumière? si oui, en quoi est ce avantageux par rapport a la plantation de nouvelles plantes?).
De plus, vous parler d'utiliser une lumière artificielle bleue, un processus qui demande de l'énergie, n'est ce pas contradictoire? Et la production du matériel qui permettra la photosynthèse artificielle demanderait elle aussi de l'énergie.

Merci par avance

Jeanne S1

Bonjour Jeanne,

Merci pour tes questions très intéressantes, je vais faire de mon mieux pour te répondre.  

En fait il existe plusieurs méthodes pour créer la photosynthèse artificielle, et bien évidemment il en existe qui sont plus avantageuses que d’autre. Je pense que la méthode la plus intéressante pour l’environnement et qui demande le moins d’énergie pour la fabriquer est la feuille bionique. Comme expliqué dans la vidéo, celle-ci est constitué de silicium, un matériel très abondant sur la terre (le plus abondant dans la croute terrestre après l’oxygène) et qui ne coute pas très cher. Ensuite le silicium est entouré par un catalyseur (du cobalt, du phosphore, et de l'oxygène d’un côté et du nickel, molybdène, ainsi que du zinc de l’autre côté) constitué d’éléments facile à trouver. En effet on pourrait croire qu’il faut beaucoup d’énergie pour créer cette feuille bionique mais dans le long terme ce n’est rien par rapport aux énergies polluantes que l’on utilise tous les jours. Je tiens aussi à préciser que pour la feuille bionique, à part le matériel qui la constitue, on utilise l’énergie du soleil pour la faire fonctionner.  

Pour la photosynthèse fabriquée avec la lumière bleue, il est possible de remplacer cette lumière par celle du soleil, mais le matériel ne peut seulement absorber les ondes bleues et c’est pour cette raison que pendant les expériences les chercheurs ont décidés d’utiliser la lumière bleue. Bien sûr, cette méthode n’est pas parfaite et doit être amélioré pour pouvoir absorber une plus grande partie des ondes émises par le soleil. Cette méthode était juste une des nombreuses étapes qui vont nous mener à pouvoir mettre au point la photosynthèse artificielle, mais pour toutes les méthodes que nous avons mentionnées il est clair qu’elles peuvent encore être améliorées et c’est pour cette raison que les scientifiques voient la photosynthèse artificielle comme étant un moyen de créer de l’énergie dans le futur.  

J’espère avoir répondu à ta question,  

Laura S2

[Jeanne S1]

Bonjour Jeanne,

Merci pour tes questions très intéressantes, je vais faire de mon mieux pour te répondre.  

En fait il existe plusieurs méthodes pour créer la photosynthèse artificielle, et bien évidemment il en existe qui sont plus avantageuses que d’autre. Je pense que la méthode la plus intéressante pour l’environnement et qui demande le moins d’énergie pour la fabriquer est la feuille bionique. Comme expliqué dans la vidéo, celle-ci est constitué de silicium, un matériel très abondant sur la terre (le plus abondant dans la croute terrestre après l’oxygène) et qui ne coute pas très cher. Ensuite le silicium est entouré par un catalyseur (du cobalt, du phosphore, et de l'oxygène d’un côté et du nickel, molybdène, ainsi que du zinc de l’autre côté) constitué d’éléments facile à trouver. En effet on pourrait croire qu’il faut beaucoup d’énergie pour créer cette feuille bionique mais dans le long terme ce n’est rien par rapport aux énergies polluantes que l’on utilise tous les jours. Je tiens aussi à préciser que pour la feuille bionique, à part le matériel qui la constitue, on utilise l’énergie du soleil pour la faire fonctionner.  

Pour la photosynthèse fabriquée avec la lumière bleue, il est possible de remplacer cette lumière par celle du soleil, mais le matériel ne peut seulement absorber les ondes bleues et c’est pour cette raison que pendant les expériences les chercheurs ont décidés d’utiliser la lumière bleue. Bien sûr, cette méthode n’est pas parfaite et doit être amélioré pour pouvoir absorber une plus grande partie des ondes émises par le soleil. Cette méthode était juste une des nombreuses étapes qui vont nous mener à pouvoir mettre au point la photosynthèse artificielle, mais pour toutes les méthodes que nous avons mentionnées il est clair qu’elles peuvent encore être améliorées et c’est pour cette raison que les scientifiques voient la photosynthèse artificielle comme étant un moyen de créer de l’énergie dans le futur.  

J’espère avoir répondu à ta question,  

Laura S2

(re) Bonjour : )
Merci pour toutes ces précision qui m'éclairent bien. Je comprend maintenant bien mieux les avantages de la feuille bionique. Je me demande cependant comment serait mis en place cette méthode dans une situation plus concrète... En effet, une habitation au Quebec consomme environ 42.7 kWh par jour (source: https://selectra.info/energie/guides/conso/consommation-moyenne-electricite/maison). Il est difficile d'imaginer qu'une petite feuille puisse produire autant d'énergie (pourriez-vous donner une idée générale de la quantité d'énergie produite par cette feuille?). Les chercheurs prévoient-ils faire des feuilles de bien plus grandes taille? Ou bien, il y aura-t-il une production énorme de feuilles bionique? De plus cela demanderait des infrastructures nouvelles, des laboratoires. Je me demande donc si utiliser ce processus de manière à ce qu'il remplace les énergies fossiles serait vraiment réalisable.

[Rania B. S2]

Merci beaucoup pour cette réponse qui vient parfaitement répondre à mon questionnement. Basé sur vos informations il me semble que la photosynthèse artificielle est en effet une méthode viable pour satisfaire nos besoins en énergie. Cette méthode de production d'énergie serait d'autant plus bénéfique actuellement pour limiter l'augmentation des niveaux de CO2 dans l'atmosphère. Cependant, si cela devient notre seule source d'énergie on pourrait facer un problème bien plus important. En effet, le taux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère est directement lié au climat à travers l'effet de serre. Les périodes glacières sont liés à un taux réduit de CO2 dans l'atmosphère. Voici un graphique qui présente la température moyenne de la surface de la terre et le taux de CO2 dans l’atmosphère.



Cette technologie est donc probablement une solution viable au réchauffement climatique mais il faudrait faire attention à ne pas tomber dans l'extrême inverse : une période de glaciation ou une baisse trop importante des températures.

Effectivement, ce processus artificiel de production d'énergie permettra, si elle parvient à bout de diminuer considérablement le taux de dioxyde de carbone atmosphérique. En diminuant le taux de CO2, cette technologie parviendra également à contrecarrer le réchauffement climatique qui pose de réels soucis ces derniers temps.

Le réchauffement climatique est l’augmentation anormale de la température terrestre et océanique notamment dû à l’activité industrielle et les émissions de gaz à effet de serre (dont le CO2). Ce phénomène est donc d’origine anthropique. Plusieurs scientifiques tentent d’étudier ses causes et ses effets afin d’aboutir à une solution viable. 

Voici un graphique présentant les températures globales moyennes de surface de la Terre par rapport à la moyenne dans la période 1951-1980:


Deux physiciens allemands, Matthias M. May et Kira Rehfeld, ont publié une étude le 4 janvier 2019 qui traite du réchauffement climatique et du rôle que la photosynthèse artificielle pourrait jouer pour lutter contre cette menace actuelle. Selon eux, la photosynthèse naturelle ne sera plus suffisante et efficace contre l’augmentation des températures mondiales qui a à présent atteint plus de 1,1°C en moyenne par rapport à la période avant l’ère industrielle selon un article de Le Devoir publié le 8 janvier 2019 et continue à augmenter vers la barre de 1,5°C. Pour tenter de remédier à la situation, May et Rehfeld proposent une autre méthode de photosynthèse artificielle : la « réduction photoélectrochimique du CO2 ».  

La réduction photoélectrochimique du CO2 consiste à utiliser des cellules solaires. La lumière absorbée par ces cellules lumineuses sera transmise à un semi-conducteur et un catalyseur dont le rôle est d’effectuer sa “conversion chimique” qui servira à générer de l’oxygène et de collecter le carbone produit par les cellules. En d’autres termes, les catalyseurs provoquent une transformation chimique qui produit de l'oxygène et un sous-produit à base de carbone. Ces physiciens estiment que le rendement que procura la photosynthèse artificielle sera 5 fois plus important que pour la photosynthèse naturelle. L’idée est de produire de l’énergie à partir du carbone collecté, afin de créer des produits “riches en carbones”. Si cette idée se concrétise, on pourra stocker les émissions de dioxyde de carbone de l’air de manière permanente et donc stopper les effets de ce gaz sur le réchauffement climatique.

Bien sûr, comme tu l'as très bien dis, il va falloir aussi faire attention à ne pas aboutir à l'extrême inverse de la situation actuelle.

Rania B. S2

[Sarita S1]

Bonsoir Laura et Rania,
Je me suis grandement intéressée à votre article, d'autant plus que vous traitez d'une sujet que j'ignorais absolument. J'ai pu donc en apprendre beaucoup grâce à cet article. Créant aujourd'hui des petits phénomènes de photosynthèse, comment pouvons nous être sûrs ou du moins comment pouvons nous penser que la photosynthèse fonctionnera et pourra être une source d'énergie majeure dans quelques années ?
Merci d'avance,

Sarita.

[Oussama E S2]

  Bonsoir, je suis tout à fait d'accord avec l'intervention pertinente de Sarita. Les ressources énergétiques sont toujours associées dans notre monde presque entièrement capitaliste à l'économie; il reste à savoir qu'on sera même contraint dans un futur proche  à puiser ailleurs que les énergies fossiles et nucléaires afin de préserver notre existence sur Terre.

   Je ne sais pas si dans vos recherches vous avez explorer cet aspect économique afin de voir si c'est une source d'énergie rentable, et peu coûteuse au niveau matériel, ceci devrait sûrement influencer sur la démocratisation précoce de ce type d'énergie propre.

[Anya1S]

Bonsoir Rania et Laura, vous avez créé un très bel article.
J'ai cependant quelques questions. Si la photosynthèse artificielle est une option si durable et efficace, pourquoi n'est-elle pas utilisée plus communément? Y a-t-il des impacts négatifs sur un point de vue économique à cette alternative?
Anya Petrof

[Rania B. S2]

Bonjour Rania et Laura,
Merci pour votre article, il est original et évoque une technique innovatrice dont je n'avais jamais entendu parler.
Par contre, j'aimerais parler de l'échelle à laquelle peut se faire la photosynthèse artificielle. A ce jour, la photosynthèse artificielle a été effectuée en laboratoire. Ne pensez-vous pas qu'il faudrait pouvoir l'effectuer à une échelle plus grande, dans la nature, pour que la technique puisse réellement avoir un impact et soutenir le développement durable?
Gabrielle Osana 1S1

Bonsoir Gabrielle,
Merci pour ta question très intéressante.

Jusqu'à date, la photosynthèse ne se fait qu'en laboratoire car il s'agit d'une technique et innovation très récente. Pour l'instant, ce processus ce fait in vitro et son échelle est réduite à des éprouvettes ou petits récipients. Ces recherches sont déjà bien avancées mais n'aboutiront sur des dispositifs de production à grande échelle que beaucoup plus tard. Donc, bien sûr, lorsqu'elle parviendra à bout et sera perfectionnée, la photosynthèse artificielle se fera effectivement dans une échelle beaucoup plus grande que celle en laboratoire pour qu'elle puisse être utilisée à des fins commerciaux, énergétiques mais aussi pour suivre le développement durable.

En espérant avoir répondu à ta question,
Rania B. S2

[Jeanne S1]

Effectivement, ce processus artificiel de production d'énergie permettra, si elle parvient à bout de diminuer considérablement le taux de dioxyde de carbone atmosphérique. En diminuant le taux de CO2, cette technologie parviendra également à contrecarrer le réchauffement climatique qui pose de réels soucis ces derniers temps.

Le réchauffement climatique est l’augmentation anormale de la température terrestre et océanique notamment dû à l’activité industrielle et les émissions de gaz à effet de serre (dont le CO2). Ce phénomène est donc d’origine anthropique. Plusieurs scientifiques tentent d’étudier ses causes et ses effets afin d’aboutir à une solution viable. 

Voici un graphique présentant les températures globales moyennes de surface de la Terre par rapport à la moyenne dans la période 1951-1980:


Deux physiciens allemands, Matthias M. May et Kira Rehfeld, ont publié une étude le 4 janvier 2019 qui traite du réchauffement climatique et du rôle que la photosynthèse artificielle pourrait jouer pour lutter contre cette menace actuelle. Selon eux, la photosynthèse naturelle ne sera plus suffisante et efficace contre l’augmentation des températures mondiales qui a à présent atteint plus de 1,1°C en moyenne par rapport à la période avant l’ère industrielle selon un article de Le Devoir publié le 8 janvier 2019 et continue à augmenter vers la barre de 1,5°C. Pour tenter de remédier à la situation, May et Rehfeld proposent une autre méthode de photosynthèse artificielle : la « réduction photoélectrochimique du CO2 ».  

La réduction photoélectrochimique du CO2 consiste à utiliser des cellules solaires. La lumière absorbée par ces cellules lumineuses sera transmise à un semi-conducteur et un catalyseur dont le rôle est d’effectuer sa “conversion chimique” qui servira à générer de l’oxygène et de collecter le carbone produit par les cellules. En d’autres termes, les catalyseurs provoquent une transformation chimique qui produit de l'oxygène et un sous-produit à base de carbone. Ces physiciens estiment que le rendement que procura la photosynthèse artificielle sera 5 fois plus important que pour la photosynthèse naturelle. L’idée est de produire de l’énergie à partir du carbone collecté, afin de créer des produits “riches en carbones”. Si cette idée se concrétise, on pourra stocker les émissions de dioxyde de carbone de l’air de manière permanente et donc stopper les effets de ce gaz sur le réchauffement climatique.

Bien sûr, comme tu l'as très bien dis, il va falloir aussi faire attention à ne pas aboutir à l'extrême inverse de la situation actuelle.

Rania B. S2

Bonjour Pierre et Rania,

Je me permet de répondre à votre débat car je trouve qu'il pointe un phénomène très intéressant. En effet, si la photosynthèse artificielle est si efficace qu'elle peut inverser le réchauffement climatique (d'ailleurs pensez vous que cela serait possible étant donné qu'avec des forêt immense comme celle en Amazonie nous sommes incapables de contrer nos émissions de CO2? La photosynthèse pourrait avoir un si grand impacte ?) et que nous arrivons à un phénomène de glaciation, cela ne pousserait-il pas les hommes à rejeter à nouveau des gaz à effet de serre pour à nouveau renverser la tendance? Je veux dire par là que l'humain pourrait commencer à jouer avec le climat avec de tel outils à sa disposition. N'est ce pas dangereux de proposer des solutions qui permettent à l'homme d'encore plus contrôler son environnement plutôt que de le pousser à arrêter ses mauvaises habitudes?
Nous ne polluerions pas encore plus sachant que nous pouvons contrer ces effets?

Merci à vous deux pour ces idées intéressantes en tout cas,

Jeanne S1

[Rania B. S2]

Bonsoir Laura et Rania,
Je me suis grandement intéressée à votre article, d'autant plus que vous traitez d'une sujet que j'ignorais absolument. J'ai pu donc en apprendre beaucoup grâce à cet article. Créant aujourd'hui des petits phénomènes de photosynthèse, comment pouvons nous être sûrs ou du moins comment pouvons nous penser que la photosynthèse fonctionnera et pourra être une source d'énergie majeure dans quelques années ?
Merci d'avance,

Sarita.

  Bonsoir, je suis tout à fait d'accord avec l'intervention pertinente de Sarita. Les ressources énergétiques sont toujours associées dans notre monde presque entièrement capitaliste à l'économie; il reste à savoir qu'on sera même contraint dans un futur proche  à puiser ailleurs que les énergies fossiles et nucléaires afin de préserver notre existence sur Terre.

   Je ne sais pas si dans vos recherches vous avez explorer cet aspect économique afin de voir si c'est une source d'énergie rentable, et peu coûteuse au niveau matériel, ceci devrait sûrement influencer sur la démocratisation précoce de ce type d'énergie propre.

Bonjour Sarita et Oussama,
Puisque vos interventions se rejoignent, je vais vous répondre simultanément.

Pour ce qui est de ton intervention Sarita, cette technologie est encore très récente et ne cesse d'être mise au point pour quelle soit assez perfectionnée pour considérer son utilisation à grande échelle. D'après le scientifique Nocera qui a inventé le processus artificiel de la photosynthèse utilisant la feuille bionique, cette nouvelle technologie a un très grand potentiel énergétique. Dans la vidéo intégrée dans notre article, nous pouvons déjà voir que cette méthode fonctionne à petite échelle dans un laboratoire.

De plus, rappelons nous que l'une des premières voitures électriques conçues a été faite à partir d'un moteur roue développé par Hydro Québec. Le premier prototype a démontré qu'il était possible de fabriquer une voiture entièrement électrique. Cependant, les industries ont marginalisé cette invention, la pensant pas profitable et réaliste. Quelques années plus tard, les voitures électriques et même les bus électriques sont devenus très populaires. C'est la preuve que toute invention connaît un début timide et nécessite quelques années de perfectionnement avant d'aboutir à une solution complètement rentable. Je suis pas mal convaincue que la photosynthèse artificielle connaîtra le même essor; certes elle est à son début, mais il y a un début à tout n'est-ce pas?


Pour ce qui est de l'aspect économique de cette source d'énergie mentionné par Oussama, les matériaux utilisés dans la fabrication de la feuille bionique tel que mentionnés dans la vidéo de notre article sont surtout le silicium qui entoure l’intégralité de la feuille. Il s'agit d'un matériau qui est peu coûteux et très abondant (deuxième matière première la plus présente dans la couche terrestre) et se forme par auto-assemblage. La fabrication de cette feuille utilise aussi le nickel et le cobalt qui sont également des matériaux bon marchés. Du point de vue rentabilité, la photosynthèse artificielle a une efficacité légèrement inférieure aux panneaux solaires : 10% alors que celle des panneaux photovoltaïques est estimée à 15-20%. Ces processus de photosynthèse artificielle proposés et mis au point par les scientifiques continuent à évoluer de jour en jour. Bien qu'elles puissent être encore améliorées, ces processus artificiels sont désormais considérés comme étant suffisamment avancés pour envisager leur commercialisation.

En espérant avoir répondu à vos questionnements,
Rania B. S2

[Samia aS2]

Bonsoir Rania et Laura,

Je souhaitais dans un premier temps vous remercier d'avoir aussi bien expliqué un sujet aussi compliqué qu'est la photosynthèse artificielle! J'ai trouvé votre article très clair et passionnant en sachant que les plantes n'a jamais été mon sujet préféré! J'avais cependant une question (il est possible que vous aviez deja répondu par contre) pour la feuille artificielle, de ce que j'ai compris il faut évidemment de l'eau. Imaginons que ce projet prenne plus d'ampleur, le fait que cela consomme de l'eau, ne va pas juste déplacer le problème ailleurs? Ce que je veux dire c'est qu'en fait n'allons nous pas tout simplement consommer plus d'eau en sachant qu'on a déjà des crises de ce côté? Ce qui au fond ne fait qu'empirer la situation.
Encore une fois merci de nous avoir éclairé sur ce sujet!!

Bonne soirée!!

[Baudry 1S2]

Salut,
Alors franchemnt j"ai adoré votre article, il est complet, clair et très instrutif. Je vous avoue que je n'ai jamais entendu parler du fait que l'on pouvait reproduire la photosynthèse artificiellement. Cette découverte est très intéressante elle pourrait résoudre pas mal de problèmes auquels on fait face en ce moment, comme le réchauffement climatique. Petite question puisque cette photosynthèse est artificielle êtes vous sur qu'elle n'engendre aucun problème sur l'environnement?

[Rania B. S2]

Bonsoir Rania et Laura, vous avez créé un très bel article.
J'ai cependant quelques questions. Si la photosynthèse artificielle est une option si durable et efficace, pourquoi n'est-elle pas utilisée plus communément? Y a-t-il des impacts négatifs sur un point de vue économique à cette alternative?
Anya Petrof

Bonsoir Anya,
Nous apprécions ton commentaire vis-à-vis de notre article.

Pour ce qui est de l'usage de la photosynthèse artificielle, il s'agit d'une technique et innovation très récente. Ces recherches sont déjà bien avancées mais n'aboutiront sur des dispositifs de production à grande échelle que beaucoup plus tard. Elle est encore dans ses premiers pas. Lorsqu'elle parviendra à bout et sera perfectionnée, la photosynthèse artificielle pourra être utilisée à des fins commerciales, énergétiques et donc va être utilisée plus communément pour ainsi soutenir le développement durable.

En espérant avoir répondu à ta question,
Rania B. S2

[Rania B. S2]

Salut,
Alors franchement j'ai adoré votre article, il est complet, clair et très instrutif. Je vous avoue que je n'ai jamais entendu parler du fait que l'on pouvait reproduire la photosynthèse artificiellement. Cette découverte est très intéressante elle pourrait résoudre pas mal de problèmes auxquels on fait face en ce moment, comme le réchauffement climatique. Petite question puisque cette photosynthèse est artificielle êtes vous sur qu'elle n'engendre aucun problème sur l'environnement?

Bonsoir Baudry,
Tout d'abord, je te remercie pour tes commentaires. Nous sommes ravies que t'as apprécié le sujet.

Pour ce qui est de ta question, comme toute source d'énergie, il y a aura certainement beaucoup d'avantages mais aussi certains inconvénients. Cependant, cette nouvelle source d'énergie très prometteuse et semble apporter beaucoup plus de bienfaits que d'inconvénients pour l'environnement. De plus, vu que ce processus est encore à ses premiers pas, il serait difficile d'évaluer l'impact sur l'environnement à ce stade précoce. Très peu de recherches scientifiques ont étaient réalisés sur l'aspect environnemental pour l'instant.

En espérant avoir répondu à ta question,
Rania B. S2

[Laura P. S2]

Bonjour Jeanne,

Merci pour tes questions très intéressantes, je vais faire de mon mieux pour te répondre.  

En fait il existe plusieurs méthodes pour créer la photosynthèse artificielle, et bien évidemment il en existe qui sont plus avantageuses que d’autre. Je pense que la méthode la plus intéressante pour l’environnement et qui demande le moins d’énergie pour la fabriquer est la feuille bionique. Comme expliqué dans la vidéo, celle-ci est constitué de silicium, un matériel très abondant sur la terre (le plus abondant dans la croute terrestre après l’oxygène) et qui ne coute pas très cher. Ensuite le silicium est entouré par un catalyseur (du cobalt, du phosphore, et de l'oxygène d’un côté et du nickel, molybdène, ainsi que du zinc de l’autre côté) constitué d’éléments facile à trouver. En effet on pourrait croire qu’il faut beaucoup d’énergie pour créer cette feuille bionique mais dans le long terme ce n’est rien par rapport aux énergies polluantes que l’on utilise tous les jours. Je tiens aussi à préciser que pour la feuille bionique, à part le matériel qui la constitue, on utilise l’énergie du soleil pour la faire fonctionner.  

Pour la photosynthèse fabriquée avec la lumière bleue, il est possible de remplacer cette lumière par celle du soleil, mais le matériel ne peut seulement absorber les ondes bleues et c’est pour cette raison que pendant les expériences les chercheurs ont décidés d’utiliser la lumière bleue. Bien sûr, cette méthode n’est pas parfaite et doit être amélioré pour pouvoir absorber une plus grande partie des ondes émises par le soleil. Cette méthode était juste une des nombreuses étapes qui vont nous mener à pouvoir mettre au point la photosynthèse artificielle, mais pour toutes les méthodes que nous avons mentionnées il est clair qu’elles peuvent encore être améliorées et c’est pour cette raison que les scientifiques voient la photosynthèse artificielle comme étant un moyen de créer de l’énergie dans le futur.  

J’espère avoir répondu à ta question,  

Laura S2

(re) Bonjour : )
Merci pour toutes ces précision qui m'éclairent bien. Je comprend maintenant bien mieux les avantages de la feuille bionique. Je me demande cependant comment serait mis en place cette méthode dans une situation plus concrète... En effet, une habitation au Quebec consomme environ 42.7 kWh par jour (source: https://selectra.info/energie/guides/conso/consommation-moyenne-electricite/maison). Il est difficile d'imaginer qu'une petite feuille puisse produire autant d'énergie (pourriez-vous donner une idée générale de la quantité d'énergie produite par cette feuille?). Les chercheurs prévoient-ils faire des feuilles de bien plus grandes taille? Ou bien, il y aura-t-il une production énorme de feuilles bionique? De plus cela demanderait des infrastructures nouvelles, des laboratoires. Je me demande donc si utiliser ce processus de manière à ce qu'il remplace les énergies fossiles serait vraiment réalisable.

Bonjour Jeanne,  


En effet, puisque c’est un processus encore en mode de développement, la feuille bionique a une efficacité de seulement 10% pour le moment (près de l’équivalent des panneaux solaires), donc bien sûr pour qu’elle puisse être utilisée dans la vie de tous les jours il faudra que ce nombre augmente. Les chercheurs prévoient aussi de faire des feuilles bionique plus grandes et n’ont pas encore trouver une taille limite. Alors que les systèmes de combustibles fossiles traditionnels reposent sur une infrastructure et des réseaux de distribution massifs, la technologie des feuilles artificielles pourrait être localisée, ce qui pourrait générer de l’énergie domestique et aider les communautés à produire et consommer uniquement les quantités d’énergie dont elles ont besoin pour être utilisées immédiatement. Il est bien évident que si la feuille bionique remplacerait les énergies fossiles ce serait dans des dizaines d’années surement puisque la feuille doit être amélioré et plus rentable.

En espérant avoir répondu à tes questions,

Laura S2

[Laura P. S2]

Bonsoir Rania et Laura,

Je souhaitais dans un premier temps vous remercier d'avoir aussi bien expliqué un sujet aussi compliqué qu'est la photosynthèse artificielle! J'ai trouvé votre article très clair et passionnant en sachant que les plantes n'a jamais été mon sujet préféré! J'avais cependant une question (il est possible que vous aviez deja répondu par contre) pour la feuille artificielle, de ce que j'ai compris il faut évidemment de l'eau. Imaginons que ce projet prenne plus d'ampleur, le fait que cela consomme de l'eau, ne va pas juste déplacer le problème ailleurs? Ce que je veux dire c'est qu'en fait n'allons nous pas tout simplement consommer plus d'eau en sachant qu'on a déjà des crises de ce côté? Ce qui au fond ne fait qu'empirer la situation.
Encore une fois merci de nous avoir éclairé sur ce sujet!!

Bonne soirée!!

Bonjour Samia,

Merci d'avoir pris le temps de lire notre article et de nous poser des questions.

L’extraction d’énergies fossiles est très polluantes: ce processus extrait les hydrocarbures stockés dans le sol et envoie du CO2 dans l'air, libérant une molécule qui contribue à la fois à la hausse des températures mondiales et à l'acidification des océans. Par conséquent, selon les scientifiques, adopter un système énergétique zéro carbone utilisant un carburant totalement propre, ou du moins un système neutre en carbone qui recycle le carbone présent dans l'air, est quelque chose de très important pour l’avenir.

En considérant les énergies que nous utilisons pour le moment, je pense que la photosynthèse est une solution pour le réchauffement climatique. Peut-être que ça ne va pas régler le problème de l’eau, mais on ne peut pas régler tous les problèmes d'un coup. De plus, je ne pense pas que l’eau utilisé pendant ce processus doit être potable (elle pourrait même peut-être être salé) , donc même si on doit utiliser une grande quantité d'eau, ça sera rentable pour le futur (car si la planète deviens invivable, l’eau ne servira à rien).

J’espère que ceci répond à ta question,

Laura S2

[Samia aS2]

Bonsoir Rania et Laura,

Je souhaitais dans un premier temps vous remercier d'avoir aussi bien expliqué un sujet aussi compliqué qu'est la photosynthèse artificielle! J'ai trouvé votre article très clair et passionnant en sachant que les plantes n'a jamais été mon sujet préféré! J'avais cependant une question (il est possible que vous aviez deja répondu par contre) pour la feuille artificielle, de ce que j'ai compris il faut évidemment de l'eau. Imaginons que ce projet prenne plus d'ampleur, le fait que cela consomme de l'eau, ne va pas juste déplacer le problème ailleurs? Ce que je veux dire c'est qu'en fait n'allons nous pas tout simplement consommer plus d'eau en sachant qu'on a déjà des crises de ce côté? Ce qui au fond ne fait qu'empirer la situation.
Encore une fois merci de nous avoir éclairé sur ce sujet!!

Bonne soirée!!

Bonjour Samia,

Merci d'avoir pris le temps de lire notre article et de nous poser des questions.

L’extraction d’énergies fossiles est très polluantes: ce processus extrait les hydrocarbures stockés dans le sol et envoie du CO2 dans l'air, libérant une molécule qui contribue à la fois à la hausse des températures mondiales et à l'acidification des océans. Par conséquent, selon les scientifiques, adopter un système énergétique zéro carbone utilisant un carburant totalement propre, ou du moins un système neutre en carbone qui recycle le carbone présent dans l'air, est quelque chose de très important pour l’avenir.  

En considérant les énergies que nous utilisons pour le moment, je pense que la photosynthèse est une solution pour le réchauffement climatique. Peut-être que ça ne va pas régler le problème de l’eau, mais on ne peut pas régler tous les problèmes d'un coup. De plus, je ne pense pas que l’eau utilisé pendant ce processus doit être potable (elle pourrait même peut-être être salé) , donc même si on doit utiliser une grande quantité d'eau, ça sera rentable pour le futur (car si la planète deviens invivable, l’eau ne servira à rien).  

J’espère que ceci répond à ta question,

Laura S2

Bonjour Laura,

Je te remercie d'avoir répondu a mes questions. Si l'eau utilisée n'est pas forcement potable alors c'est une bonne chose par rapport aux problèmes d'eau dans le monde et aux émissions de CO2 Par contre si ce n'est pas le cas et que ça consomme en effet beaucoup plus d'eau que prévu, je ne suis pas d'accord avec toi sur le fait que l'homme ne peut pas s'occuper de tous les problèmes, cas de base il ne faudrait pas résoudre un soucis pour un créer un autre ailleurs.

Merci encore pour ta réponse claire!!!

[Anya1S]

Bonsoir Rania et Laura, vous avez créé un très bel article.
J'ai cependant quelques questions. Si la photosynthèse artificielle est une option si durable et efficace, pourquoi n'est-elle pas utilisée plus communément? Y a-t-il des impacts négatifs sur un point de vue économique à cette alternative?
Anya Petrof

Bonsoir Anya,
Nous apprécions ton commentaire vis-à-vis de notre article.

Pour ce qui est de l'usage de la photosynthèse artificielle, il s'agit d'une technique et innovation très récente. Ces recherches sont déjà bien avancées mais n'aboutiront sur des dispositifs de production à grande échelle que beaucoup plus tard. Elle est encore dans ses premiers pas. Lorsqu'elle parviendra à bout et sera perfectionnée, la photosynthèse artificielle pourra être utilisée à des fins commerciales, énergétiques et donc va être utilisée plus communément pour ainsi soutenir le développement durable.

En espérant avoir répondu à ta question,
Rania B. S2

Bonjour Rania, merci de ta réponse très claire.
Par contre, ne pensez-vous pas que les moyens déjà utilisés pour créer de l'énergie de manière durable comme l'énergie éolienne ou l'énergie hydraulique sont déjà de très bonnes solutions, tout autant sur un aspect écologique qu'économique? Vous n'avez toujours pas répondu à ma question par rapport aux impacts économiques négatifs de la photosynthèse artificielle: quels sont-ils?
Merci,
Anya

[Laura P. S2]

Bonsoir Rania et Laura,

Je souhaitais dans un premier temps vous remercier d'avoir aussi bien expliqué un sujet aussi compliqué qu'est la photosynthèse artificielle! J'ai trouvé votre article très clair et passionnant en sachant que les plantes n'a jamais été mon sujet préféré! J'avais cependant une question (il est possible que vous aviez deja répondu par contre) pour la feuille artificielle, de ce que j'ai compris il faut évidemment de l'eau. Imaginons que ce projet prenne plus d'ampleur, le fait que cela consomme de l'eau, ne va pas juste déplacer le problème ailleurs? Ce que je veux dire c'est qu'en fait n'allons nous pas tout simplement consommer plus d'eau en sachant qu'on a déjà des crises de ce côté? Ce qui au fond ne fait qu'empirer la situation.
Encore une fois merci de nous avoir éclairé sur ce sujet!!

Bonne soirée!!

Bonjour Samia,

Merci d'avoir pris le temps de lire notre article et de nous poser des questions.

L’extraction d’énergies fossiles est très polluantes: ce processus extrait les hydrocarbures stockés dans le sol et envoie du CO2 dans l'air, libérant une molécule qui contribue à la fois à la hausse des températures mondiales et à l'acidification des océans. Par conséquent, selon les scientifiques, adopter un système énergétique zéro carbone utilisant un carburant totalement propre, ou du moins un système neutre en carbone qui recycle le carbone présent dans l'air, est quelque chose de très important pour l’avenir.  

En considérant les énergies que nous utilisons pour le moment, je pense que la photosynthèse est une solution pour le réchauffement climatique. Peut-être que ça ne va pas régler le problème de l’eau, mais on ne peut pas régler tous les problèmes d'un coup. De plus, je ne pense pas que l’eau utilisé pendant ce processus doit être potable (elle pourrait même peut-être être salé) , donc même si on doit utiliser une grande quantité d'eau, ça sera rentable pour le futur (car si la planète deviens invivable, l’eau ne servira à rien).  

J’espère que ceci répond à ta question,

Laura S2

Bonjour Laura,

Je te remercie d'avoir répondu a mes questions. Si l'eau utilisée n'est pas forcement potable alors c'est une bonne chose par rapport aux problèmes d'eau dans le monde et aux émissions de CO2 Par contre si ce n'est pas le cas et que ça consomme en effet beaucoup plus d'eau que prévu, je ne suis pas d'accord avec toi sur le fait que l'homme ne peut pas s'occuper de tous les problèmes, cas de base il ne faudrait pas résoudre un soucis pour un créer un autre ailleurs.

Merci encore pour ta réponse claire!!!

Bonjour Samia,


Ton commentaire est juste, cependant après quelques recherches plus approfondies je peux te répondre avec sûreté que l'on peut utiliser de l'eau non-potable pour faire fonctionner la feuille bionique. En effet, d'après https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/newsreleases/2017/april/bionic-leaf-could-help-feed-the-world.html, la feuille bionique pourra être utiliser dans des pays ou l'eau n'est pas propre (comme l'Inde ou des pays en Afrique). C'est à dire qu'on peut utiliser de l'eau non-potable pour faire fonctionner la feuille bionique. Donc, cette utilisation de la photosynthèse artificielle ne va pas empirer le problème de l'eau sur Terre.


Merci encore une fois pour ton commentaire très juste,



Laura S2

[Gabrielle1S1]

Bonjour Rania et Laura,
Merci pour votre article, il est original et évoque une technique innovatrice dont je n'avais jamais entendu parler.
Par contre, j'aimerais parler de l'échelle à laquelle peut se faire la photosynthèse artificielle. A ce jour, la photosynthèse artificielle a été effectuée en laboratoire. Ne pensez-vous pas qu'il faudrait pouvoir l'effectuer à une échelle plus grande, dans la nature, pour que la technique puisse réellement avoir un impact et soutenir le développement durable?
Gabrielle Osana 1S1

Bonsoir Gabrielle,
Merci pour ta question très intéressante.

Jusqu'à date, la photosynthèse ne se fait qu'en laboratoire car il s'agit d'une technique et innovation très récente. Pour l'instant, ce processus ce fait in vitro et son échelle est réduite à des éprouvettes ou petits récipients. Ces recherches sont déjà bien avancées mais n'aboutiront sur des dispositifs de production à grande échelle que beaucoup plus tard. Donc, bien sûr, lorsqu'elle parviendra à bout et sera perfectionnée, la photosynthèse artificielle se fera effectivement dans une échelle beaucoup plus grande que celle en laboratoire pour qu'elle puisse être utilisée à des fins commerciaux, énergétiques mais aussi pour suivre le développement durable.

En espérant avoir répondu à ta question,
Rania B. S2

Bonjour Rania,
Merci beaucoup pour ta réponse!
En effet, il est vrai que la photosynthèse artificielle est une technique récente qui doit être développée davantage pour réellement être conséquente et utile dans notre environnement.
Par contre, j'aimerais aborder le sujet des cellules solaires ou cellules solaires photovoltaïques. Pour l'instant, la photosynthèse artificielle semble être la façon la plus efficace d'économiser de l’énergie puisque la cellule photovoltaïque ne présente pas encore de méthode pour stocker toute l’électricité produite, les batteries ayant une capacité limitée.
Penses-tu que si l'on trouvait un moyen de stocker cette énergie, la cellule photovoltaïque deviendrait le meilleur choix car elle n'impacte pas les plantes et les laisserait se développer indépendamment des avancées scientifiques comme la photosynthèse artificielle?
Merci beaucoup,
Gabrielle Osana

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