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

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Message  Sarita S1 le Lun 13 Mai 2019 - 18:03

Rania B. S2 a écrit:
Sarita S1 a écrit: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 a écrit:
  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

Bonjour Rania et Laura,
Merci pour votre réponse. Votre exemple concernant les voitures électriques est très parlant et tout à fait juste. Je voudrais juste soulever le fait que ce n'est qu'un exemple, qui n'est pas généralité (il suffit de remarquer le cas de l'invention des tanks volants). Cependant je peux tout à fait comprendre votre optimisme, car vous avez fait de nombreuses recherches et vous semblez très informées. Il est vrai qu'un simple début est inévitable à toute nouvelle innovation.
Dans votre article, vous posez une question finale, à savoir si la photosynthèse s’avérerait être une solution contre le réchauffement climatique. En y réfléchissant, je me suis dite qu'en effet, dans quelques années, cette alternative pourrait être une solution possible pour contrer le réchauffement climatique.
Cependant, voyant votre conviction, à juste titre, face au devenir de la photosynthèse artificielle et votre optimisme face à l'industrie de la photosynthèse artificielle, je me suis remise en question. Cette industrie grandissante, la fabrication de toutes ces machines pour la photosynthèse artificielle ne serait-elle pas si nuisible pour l'environnement qu'elle "annulerait" en quelques sortes les bienfaits du ralentissement du réchauffement climatique ?
Bonne fin de journée,

Sarita

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Message  Laura P. S2 le Mar 14 Mai 2019 - 12:30

Rania B. S2 a écrit:
Baudry 1S2 a écrit: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

Bonjour Baudry,

Je tiens aussi à préciser que le mot "artificielle" est utilisé dans cette situation parce que c'est l'humain qui a reproduit la photosynthèse naturelle. Cependant on utilise que des ressources naturelles pour la dupliquer (eau, zinc, etc.). En fait le processus est une réaction chimique ou les seuls produits sont des hydrocarbures et de l'oxygène, des substances qui n'engendrent aucuns problèmes environnementaux, contrairement aux énergies fossiles. Au contraire, la photosynthèse aide l'environnement et pourrait être utilisé pour diminuer les gaz à effet de serre (il faut une grande quantité de CO2 pour faire fonctionner la réaction). Au cas où je ne suis pas assez clair, voici l'équation de la réaction qui a lieu pendant la photosynthèse artificielle : H2O+CO2+soleil--> O2 + hydrocarbures.


J'espère que ceci complète ce que Rania a répondu,


Laura S2

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Message  Rania B. S2 le Mar 14 Mai 2019 - 13:12

Gabrielle1S1 a écrit:

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

Bonjour Gabrielle,

Effectivement, si une méthode de stockage est développée et perfectionnée pour les cellules photovoltaïque, cela résoudra pas mal de problèmes. Par contre, malgré cette amélioration, la cellule photovoltaïque ne surpassera pas la photosynthèse artificielle au niveau coût et avantages. En effet, contrairement aux panneaux photovoltaïque, 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 son absence. 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.

Au niveau coût, les coûts d’installations de panneaux solaires sont très élevés. Effectivement, comme je l'ai dit à Pierre, 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.

Enfin, t'as mentionné que la photosynthèse impacte les plantes. La photosynthèse artificielle n'impacte pas du tout les plantes : il ne faut surtout pas penser que la feuille bionique fait intervenir les plantes! La feuille bionique est entièrement artificielle, ne se plante pas et n'empêche en aucun cas le développement des plantes.

Merci beaucoup pour ton intervention très pertinente, j'espère avoir répondu à ta question
Rania B. S2


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Message  Rania B. S2 le Mar 14 Mai 2019 - 15:13

Anya1S a écrit:
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

Bonjour Anya,

Les énergies comme l'éolienne n’est pas une solution applicable n’importe où. Elle nécessite un emplacement adéquat dans lequel les vents sont favorable et aussi loin des agglomérations vu le niveau de bruit engendré par ces dispositifs. De même pour l’hydraulique qui requiert un emplacement où coulent des eaux forts en courant : ce n’est pas une solution possible pour des emplacements désertiques par exemple.
Pour ce qui est de l’impact économique de la photosynthèse artificielle, il est difficilement mesurable étant donné qu’il est encore à ses premiers pas de développement mais s’avère déjà très prometteur du point de vue économique par le fait qu'il utilise des matériaux naturels, peu couteux et abondant tels que le silicium qui entoure l’intégralité de la feuille (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.

J’espère avoir répondu de façon satisfaisante à tes questions et encore une fois merci beaucoup pour ton intérêt,
Rania B. S2

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Message  Tamara baclet 1s1 le Mer 15 Mai 2019 - 22:05

Bonjour Rania et Laura

Si l'on veut produire de l’énergie pour une ville de taille moyenne voir grande, est-ce que le système de feuilles artificielles serait-il un choix approprié?

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Message  Jeanne S1 le Jeu 16 Mai 2019 - 19:20

Laura P. S2 a écrit:

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

Bonjour Laura,

Merci beaucoup pour toutes ces explications. J'étais très sceptique quant à cette nouvelles méthode mais grâce à nos écahenges j'ai de plus en plus d'espoir en cette source d'énergie future. J'aimerai juste une dernière précision: tu dis que nous pourrions utiliser la feuille bionique à l'échelle domestique. Cela implique-t-il que la population soit formée à s'occuper de sa feuille (si cela nécessite un entretient bien sûr). Et ou serait-elle installée dans l'habitation (ou à l'extérieur, si c'est trop volumineux). Peut être une "centrale" pour plusieurs petites habitations...?

Jeanne S1

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Message  Gabrielle1S1 le Jeu 16 Mai 2019 - 23:46

Rania B. S2 a écrit:
Gabrielle1S1 a écrit:

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

Bonjour Gabrielle,

Effectivement, si une méthode de stockage est développée et perfectionnée pour les cellules photovoltaïque, cela résoudra pas mal de problèmes. Par contre, malgré cette amélioration, la cellule photovoltaïque ne surpassera pas la photosynthèse artificielle au niveau coût et avantages. En effet, contrairement aux panneaux photovoltaïque, 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 son absence. 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.  

Au niveau coût, les coûts d’installations de panneaux solaires sont très élevés. Effectivement, comme je l'ai dit à Pierre, 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.

Enfin, t'as mentionné que la photosynthèse impacte les plantes. La photosynthèse artificielle n'impacte pas du tout les plantes : il ne faut surtout pas penser que la feuille bionique fait intervenir les plantes! La feuille bionique est entièrement artificielle, ne se plante pas et n'empêche en aucun cas le développement des plantes.

Merci beaucoup pour ton intervention très pertinente, j'espère avoir répondu à ta question
Rania B. S2


Bonsoir Rania,
Merci pour ta réponse!
Je comprends totalement en quoi la photosynthèse artificielle présente des avantages par rapport à la cellule photovoltaïque (par exemple le fait qu'elle ne nécessite pas de lumière du Soleil et peut donc être effectuée en tout lieu).

Par contre, tu as mentionné le fait que les panneaux solaires nécessitent moins d'argent pour produire une quantité suffisante d'énergie.

Cela est vrai, pour l'instant! Aujourd'hui, les expériences menées en laboratoire mènent à penser que ce processus nécessitera moins d'argent et moins d'espace pour produire la même quantité d'énergie (ou plus) que la cellule photovoltaïque.
Mais penses-tu qu'avec la population mondiale qui croit sans cesse (9,8 milliards d'habitants en 2050 selon l'ONU), les besoins énergétiques de la population augmentent et donc la nécessité d'une grande production d'énergie augmente aussi? Par conséquent, il y aura un manque d'énergie (la photosynthèse artificielle ne semble pas encore pouvoir produire en grande quantité) et les coûts de la photosynthèse artificielle augmenteront nettement d'ici 2050.

C'est pourquoi je proposerais d'utiliser un mélange des deux techniques, soit la photosynthèse artificielle (lorsque les scientifiques auront trouvé un moyen de la développer à grande échelle), et la cellule photovoltaïque. L'avantage de cette solution, selon moi, serait la possibilité de stocker une grande partie de l'énergie produite grâce à la photosynthèse artificielle (une propriété qu'a la photosynthèse artificielle et non les cellules photovoltaïques), mais aussi de produire une quantité suffisante d'énergie pour satisfaire la population toujours grandissante grâce à la cellule photovoltaïque qui pour l'instant (et probablement encore en 2050) est nettement plus développée et efficace. De plus, on pourrait travailler sur les proportions pour trouver un juste milieu entre les coûts pour que la technique soit la plus avantageuse possible financièrement.

Qu'en penses-tu?
En espérant en apprendre sur ton avis,
Passe une bonne soirée,
Gabrielle Osana 1S1
P.S: En ce qui concerne mon intervention sur les plantes, je m'en excuse, je m'étais mal exprimée Smile

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Message  Rania B. S2 le Ven 17 Mai 2019 - 19:45

Gabrielle1S1 a écrit:
Rania B. S2 a écrit:
Gabrielle1S1 a écrit:

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

Bonjour Gabrielle,

Effectivement, si une méthode de stockage est développée et perfectionnée pour les cellules photovoltaïque, cela résoudra pas mal de problèmes. Par contre, malgré cette amélioration, la cellule photovoltaïque ne surpassera pas la photosynthèse artificielle au niveau coût et avantages. En effet, contrairement aux panneaux photovoltaïque, 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 son absence. 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.  

Au niveau coût, les coûts d’installations de panneaux solaires sont très élevés. Effectivement, comme je l'ai dit à Pierre, 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.

Enfin, t'as mentionné que la photosynthèse impacte les plantes. La photosynthèse artificielle n'impacte pas du tout les plantes : il ne faut surtout pas penser que la feuille bionique fait intervenir les plantes! La feuille bionique est entièrement artificielle, ne se plante pas et n'empêche en aucun cas le développement des plantes.

Merci beaucoup pour ton intervention très pertinente, j'espère avoir répondu à ta question
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Bonsoir Rania,
Merci pour ta réponse!
Je comprends totalement en quoi la photosynthèse artificielle présente des avantages par rapport à la cellule photovoltaïque (par exemple le fait qu'elle ne nécessite pas de lumière du Soleil et peut donc être effectuée en tout lieu).

Par contre, tu as mentionné le fait que les panneaux solaires nécessitent moins d'argent pour produire une quantité suffisante d'énergie.

Cela est vrai, pour l'instant! Aujourd'hui, les expériences menées en laboratoire mènent à penser que ce processus nécessitera moins d'argent et moins d'espace pour produire la même quantité d'énergie (ou plus) que la cellule photovoltaïque.
Mais penses-tu qu'avec la population mondiale qui croit sans cesse (9,8 milliards d'habitants en 2050 selon l'ONU), les besoins énergétiques de la population augmentent et donc la nécessité d'une grande production d'énergie augmente aussi? Par conséquent, il y aura un manque d'énergie (la photosynthèse artificielle ne semble pas encore pouvoir produire en grande quantité) et les coûts de la photosynthèse artificielle augmenteront nettement d'ici 2050.

C'est pourquoi je proposerais d'utiliser un mélange des deux techniques, soit la photosynthèse artificielle (lorsque les scientifiques auront trouvé un moyen de la développer à grande échelle), et la cellule photovoltaïque. L'avantage de cette solution, selon moi, serait la possibilité de stocker une grande partie de l'énergie produite grâce à la photosynthèse artificielle (une propriété qu'a la photosynthèse artificielle et non les cellules photovoltaïques), mais aussi de produire une quantité suffisante d'énergie pour satisfaire la population toujours grandissante grâce à la cellule photovoltaïque qui pour l'instant (et probablement encore en 2050) est nettement plus développée et efficace. De plus, on pourrait travailler sur les proportions pour trouver un juste milieu entre les coûts pour que la technique soit la plus avantageuse possible financièrement.

Qu'en penses-tu?
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Bonjour Gabrielle

En effet, tu as parfaitement raison que l'énergie produite par la photosynthèse artificielle est encore à ses débuts de développement et n'atteindra sa maturité que dans les années à venir afin de devenir une solution rentable à grande échelle.
Les efforts en recherche et développement actuel dans ce domaine vont dans le sens que cette maturité atteindra ses objectifs dans un futur proche. En attendant, rien empêche l'utilisation des sources d'énergies alternatives tel que l'énergie solaire produite par les cellules photovoltaïques.

Merci et bonne soirée,
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Message  Gabrielle1S1 le Ven 17 Mai 2019 - 22:12

Rania B. S2 a écrit:
Gabrielle1S1 a écrit:
Rania B. S2 a écrit:
Gabrielle1S1 a écrit:

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

Bonjour Gabrielle,

Effectivement, si une méthode de stockage est développée et perfectionnée pour les cellules photovoltaïque, cela résoudra pas mal de problèmes. Par contre, malgré cette amélioration, la cellule photovoltaïque ne surpassera pas la photosynthèse artificielle au niveau coût et avantages. En effet, contrairement aux panneaux photovoltaïque, 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 son absence. 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.  

Au niveau coût, les coûts d’installations de panneaux solaires sont très élevés. Effectivement, comme je l'ai dit à Pierre, 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.

Enfin, t'as mentionné que la photosynthèse impacte les plantes. La photosynthèse artificielle n'impacte pas du tout les plantes : il ne faut surtout pas penser que la feuille bionique fait intervenir les plantes! La feuille bionique est entièrement artificielle, ne se plante pas et n'empêche en aucun cas le développement des plantes.

Merci beaucoup pour ton intervention très pertinente, j'espère avoir répondu à ta question
Rania B. S2


Bonsoir Rania,
Merci pour ta réponse!
Je comprends totalement en quoi la photosynthèse artificielle présente des avantages par rapport à la cellule photovoltaïque (par exemple le fait qu'elle ne nécessite pas de lumière du Soleil et peut donc être effectuée en tout lieu).

Par contre, tu as mentionné le fait que les panneaux solaires nécessitent moins d'argent pour produire une quantité suffisante d'énergie.

Cela est vrai, pour l'instant! Aujourd'hui, les expériences menées en laboratoire mènent à penser que ce processus nécessitera moins d'argent et moins d'espace pour produire la même quantité d'énergie (ou plus) que la cellule photovoltaïque.
Mais penses-tu qu'avec la population mondiale qui croit sans cesse (9,8 milliards d'habitants en 2050 selon l'ONU), les besoins énergétiques de la population augmentent et donc la nécessité d'une grande production d'énergie augmente aussi? Par conséquent, il y aura un manque d'énergie (la photosynthèse artificielle ne semble pas encore pouvoir produire en grande quantité) et les coûts de la photosynthèse artificielle augmenteront nettement d'ici 2050.

C'est pourquoi je proposerais d'utiliser un mélange des deux techniques, soit la photosynthèse artificielle (lorsque les scientifiques auront trouvé un moyen de la développer à grande échelle), et la cellule photovoltaïque. L'avantage de cette solution, selon moi, serait la possibilité de stocker une grande partie de l'énergie produite grâce à la photosynthèse artificielle (une propriété qu'a la photosynthèse artificielle et non les cellules photovoltaïques), mais aussi de produire une quantité suffisante d'énergie pour satisfaire la population toujours grandissante grâce à la cellule photovoltaïque qui pour l'instant (et probablement encore en 2050) est nettement plus développée et efficace. De plus, on pourrait travailler sur les proportions pour trouver un juste milieu entre les coûts pour que la technique soit la plus avantageuse possible financièrement.

Qu'en penses-tu?
En espérant en apprendre sur ton avis,
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P.S: En ce qui concerne mon intervention sur les plantes, je m'en excuse, je m'étais mal exprimée Smile

Bonjour Gabrielle

En effet, tu as parfaitement raison que l'énergie produite par la photosynthèse artificielle est encore à ses débuts de développement et n'atteindra sa maturité que dans les années à venir afin de devenir une solution rentable à grande échelle.
Les efforts en recherche et développement actuel dans ce domaine vont dans le sens que cette maturité atteindra ses objectifs dans un futur proche. En attendant, rien empêche l'utilisation des sources d'énergies alternatives tel que l'énergie solaire produite par les cellules photovoltaïques.

Merci et bonne soirée,
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Bonjour Rania,

Merci beaucoup pour tes réponses et pour ce débat pertinent!

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Message  Gabrielle1S1 le Ven 17 Mai 2019 - 22:15

Rania B. S2 a écrit:
Gabrielle1S1 a écrit:
Rania B. S2 a écrit:
Gabrielle1S1 a écrit:

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

Bonjour Gabrielle,

Effectivement, si une méthode de stockage est développée et perfectionnée pour les cellules photovoltaïque, cela résoudra pas mal de problèmes. Par contre, malgré cette amélioration, la cellule photovoltaïque ne surpassera pas la photosynthèse artificielle au niveau coût et avantages. En effet, contrairement aux panneaux photovoltaïque, 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 son absence. 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.  

Au niveau coût, les coûts d’installations de panneaux solaires sont très élevés. Effectivement, comme je l'ai dit à Pierre, 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.

Enfin, t'as mentionné que la photosynthèse impacte les plantes. La photosynthèse artificielle n'impacte pas du tout les plantes : il ne faut surtout pas penser que la feuille bionique fait intervenir les plantes! La feuille bionique est entièrement artificielle, ne se plante pas et n'empêche en aucun cas le développement des plantes.

Merci beaucoup pour ton intervention très pertinente, j'espère avoir répondu à ta question
Rania B. S2


Bonsoir Rania,
Merci pour ta réponse!
Je comprends totalement en quoi la photosynthèse artificielle présente des avantages par rapport à la cellule photovoltaïque (par exemple le fait qu'elle ne nécessite pas de lumière du Soleil et peut donc être effectuée en tout lieu).

Par contre, tu as mentionné le fait que les panneaux solaires nécessitent moins d'argent pour produire une quantité suffisante d'énergie.

Cela est vrai, pour l'instant! Aujourd'hui, les expériences menées en laboratoire mènent à penser que ce processus nécessitera moins d'argent et moins d'espace pour produire la même quantité d'énergie (ou plus) que la cellule photovoltaïque.
Mais penses-tu qu'avec la population mondiale qui croit sans cesse (9,8 milliards d'habitants en 2050 selon l'ONU), les besoins énergétiques de la population augmentent et donc la nécessité d'une grande production d'énergie augmente aussi? Par conséquent, il y aura un manque d'énergie (la photosynthèse artificielle ne semble pas encore pouvoir produire en grande quantité) et les coûts de la photosynthèse artificielle augmenteront nettement d'ici 2050.

C'est pourquoi je proposerais d'utiliser un mélange des deux techniques, soit la photosynthèse artificielle (lorsque les scientifiques auront trouvé un moyen de la développer à grande échelle), et la cellule photovoltaïque. L'avantage de cette solution, selon moi, serait la possibilité de stocker une grande partie de l'énergie produite grâce à la photosynthèse artificielle (une propriété qu'a la photosynthèse artificielle et non les cellules photovoltaïques), mais aussi de produire une quantité suffisante d'énergie pour satisfaire la population toujours grandissante grâce à la cellule photovoltaïque qui pour l'instant (et probablement encore en 2050) est nettement plus développée et efficace. De plus, on pourrait travailler sur les proportions pour trouver un juste milieu entre les coûts pour que la technique soit la plus avantageuse possible financièrement.

Qu'en penses-tu?
En espérant en apprendre sur ton avis,
Passe une bonne soirée,
Gabrielle Osana 1S1
P.S: En ce qui concerne mon intervention sur les plantes, je m'en excuse, je m'étais mal exprimée Smile

Bonjour Gabrielle

En effet, tu as parfaitement raison que l'énergie produite par la photosynthèse artificielle est encore à ses débuts de développement et n'atteindra sa maturité que dans les années à venir afin de devenir une solution rentable à grande échelle.
Les efforts en recherche et développement actuel dans ce domaine vont dans le sens que cette maturité atteindra ses objectifs dans un futur proche. En attendant, rien empêche l'utilisation des sources d'énergies alternatives tel que l'énergie solaire produite par les cellules photovoltaïques.

Merci et bonne soirée,
Rania B. S2

Bonsoir Rania,

Merci pour tes réponses toujours pertinentes tout au long de notre débat!

Bonne fin de soirée,
Gabrielle Osana

Gabrielle1S1
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Messages : 21
Date d'inscription : 06/05/2019

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La photosynthèse artificielle: Source d’énergie 100% écologique de demain ? - Page 2 Empty Re: La photosynthèse artificielle: Source d’énergie 100% écologique de demain ?

Message  Laura P. S2 le Sam 18 Mai 2019 - 12:39

Sarita S1 a écrit:
Rania B. S2 a écrit:
Sarita S1 a écrit: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 a écrit:
  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

Bonjour Rania et Laura,
Merci pour votre réponse. Votre exemple concernant les voitures électriques est très parlant et tout à fait juste. Je voudrais juste soulever le fait que ce n'est qu'un exemple, qui n'est pas généralité (il suffit de remarquer le cas de l'invention des tanks volants). Cependant je peux tout à fait comprendre votre optimisme, car vous avez fait de nombreuses recherches et vous semblez très informées. Il est vrai qu'un simple début est inévitable à toute nouvelle innovation.
Dans votre article, vous posez une question finale, à savoir si la photosynthèse s’avérerait être une solution contre le réchauffement climatique. En y réfléchissant, je me suis dite qu'en effet, dans quelques années, cette alternative pourrait être une solution possible pour contrer le réchauffement climatique.
Cependant, voyant votre conviction, à juste titre, face au devenir de la photosynthèse artificielle et votre optimisme face à l'industrie de la photosynthèse artificielle, je me suis remise en question. Cette industrie grandissante, la fabrication de toutes ces machines pour la photosynthèse artificielle ne serait-elle pas si nuisible pour l'environnement qu'elle "annulerait" en quelques sortes les bienfaits du ralentissement du réchauffement climatique ?
Bonne fin de journée,

Sarita

Bonjour Sarita,


Pour fabriquer la feuille bionique par exemple, il ne faudra pas des centaines de machines car elle fonctionne comme une réaction chimique. Et puis, pour fabriquer la feuille elle-même il faudra juste quelques machines car une fois construite on n'a pas besoin d'en refaire. 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 (une énergie qui n'est pas polluante).

J'espère que ceci répond à ta question, sinon je t'invite à lire les réponses que nous avons déjà donnée à d'autres élèves sur l'impact de la photosynthèse artificielle sur l'environnement.


Laura S2

Laura P. S2
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Message  Sarita S1 le Sam 18 Mai 2019 - 22:53

Laura P. S2 a écrit:
Sarita S1 a écrit:
Rania B. S2 a écrit:
Sarita S1 a écrit: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 a écrit:
  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

Bonjour Rania et Laura,
Merci pour votre réponse. Votre exemple concernant les voitures électriques est très parlant et tout à fait juste. Je voudrais juste soulever le fait que ce n'est qu'un exemple, qui n'est pas généralité (il suffit de remarquer le cas de l'invention des tanks volants). Cependant je peux tout à fait comprendre votre optimisme, car vous avez fait de nombreuses recherches et vous semblez très informées. Il est vrai qu'un simple début est inévitable à toute nouvelle innovation.
Dans votre article, vous posez une question finale, à savoir si la photosynthèse s’avérerait être une solution contre le réchauffement climatique. En y réfléchissant, je me suis dite qu'en effet, dans quelques années, cette alternative pourrait être une solution possible pour contrer le réchauffement climatique.
Cependant, voyant votre conviction, à juste titre, face au devenir de la photosynthèse artificielle et votre optimisme face à l'industrie de la photosynthèse artificielle, je me suis remise en question. Cette industrie grandissante, la fabrication de toutes ces machines pour la photosynthèse artificielle ne serait-elle pas si nuisible pour l'environnement qu'elle "annulerait" en quelques sortes les bienfaits du ralentissement du réchauffement climatique ?
Bonne fin de journée,

Sarita

Bonjour Sarita,


Pour fabriquer la feuille bionique par exemple, il ne faudra pas des centaines de machines car elle fonctionne comme une réaction chimique. Et puis, pour fabriquer la feuille elle-même il faudra juste quelques machines car une fois construite on n'a pas besoin d'en refaire. 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 (une énergie qui n'est pas polluante).  

J'espère que ceci répond à ta question, sinon je t'invite à lire les réponses que nous avons déjà donnée à d'autres élèves sur l'impact de la photosynthèse artificielle sur l'environnement.


Laura S2

Bonsoir Laura,
Merci beaucoup pour ta réponse. En effet, il est vrai que les matériaux que tu cites sont grandement répandu, et s'ils coûtent très peu cher, alors je comprends tout à fait la raison pour laquelle la photosynthèse artificielle serait, de ce point de vue-là en phase avec le développement durable et tendrait vers une meilleure gestion de notre environnement.

Dès que l'Homme a crée une innovation intéressante et utile à nos vies, il l'a produite en masse, et très rapidement. On peut prendre l'exemple des voitures par exemple. En 1980, la production de voitures par an était d'environ 36 000 par an, alors qu'elle est montée à plus de 86 000 en 2013. Bien sur, cela est à juste titre, puisque si l'invention est bénéfique, il faut l'utiliser ! Mais cette augmentation s'est accompagnée sans forcément se soucier de l'impact négatif sur notre environnement.
Cependant, au niveau de la photosynthèse, si elle fonctionne bien dans le futur, l'Homme pourrait l'utiliser sans penser à l'avenir des plantes.
Toujours dans la continuité de ma réflexion antécédente, je me suis penchée sur l'avenir des plantes. En effet, comme vous le dites très bien et ce qui est la base de la photosynthèse artificielle est d'imiter le fonctionnement des plantes. Mais alors, ne nuirait-on pas à leur bon développement, en prenant leur ressources de base, pour servir à la photosynthèse artificielle ?

En lisant votre article et après avoir fait quelques recherches, j'ai tout de même trouvé ce phénomène très prometteur et inspirant. Je trouve dommage qu'il soit très peu connu du grand public et je vous remercie d'avoir traité ce sujet qui en a appris à beaucoup d'entre nous.

Source : Actualitix
Bonne soirée,
Sarita.

Sarita S1
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