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La recherche sur la photosynthèse ouvre de nouvelles voies pour les énergies renouvelables

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La recherche sur la photosynthèse ouvre de nouvelles voies pour les énergies renouvelables

Des chercheurs de l’Université technique de Munich (TUM) utilisent un processus de photosynthèse artificielle qui peut produire du gaz de synthèse (syn-gas) pour les industries chimiques à grande échelle et être capable de charger des batteries.

Les plantes utilisent la photosynthèse pour obtenir l’énergie de la lumière du soleil. Maintenant, les chercheurs lui ont appliqué ce principe photosynthèse artificielle Comme base pour développer de nouvelles opérations durables.

L’article décrivant la recherche a été publié dans la revue Matériaux avancés.

Le gaz de synthèse, un mélange de monoxyde de carbone et d’hydrogène, est un produit intermédiaire important dans la fabrication de nombreux produits chimiques tels que l’ammoniac, le méthanol et les hydrocarbures synthétiques. « Le gaz de synthèse est actuellement synthétisé presque exclusivement à partir de matières premières fossiles », explique le professeur Roland Fischer de la chaire du département de chimie organique et métallurgique.

Génération d’énergie à partir de la lumière : La « nano-enzyme » nouvellement développée, une poudre jaune, imite les propriétés des enzymes impliquées dans la photosynthèse. Crédit image : Astrid Eckert/TUM. Cliquez sur le lien du communiqué de presse pour le plus grand spectacle.

Une poudre jaune, mise au point par une équipe de recherche dirigée par Fisher, pour changer tout cela. Les scientifiques se sont inspirés de la photosynthèse, le procédé utilisé par les plantes pour produire de l’énergie chimique à partir de la lumière. « La nature a besoin de dioxyde de carbone et d’eau pour la photosynthèse », a expliqué Fisher. Le nanomatériau développé par les chercheurs imite les propriétés des enzymes impliquées dans la photosynthèse. Nanozyme produit du gaz de synthèse Utilisation du dioxyde de carbone, de l’eau et de la lumière de la même manière.

Enregistrer les valeurs d’efficacité

Le Dr Philip Stanley, qui a traité ce sujet dans le cadre de sa thèse de doctorat, a expliqué plus en profondeur : « La molécule reprend la fonction de l’antenne énergétique, qui est similaire à la molécule de chlorophylle chez les plantes. La lumière est reçue et les électrons sont passé au centre de réaction, le catalyseur. »

Un aspect innovant du système des chercheurs est qu’il y a deux centres d’interaction reliés à l’antenne. L’un de ces centres convertit le dioxyde de carbone en monoxyde de carbone, tandis que l’autre convertit l’eau en hydrogène. Le principal défi de conception consistait à organiser l’antenne, le mécanisme de passage des électrons et les catalyseurs de manière à obtenir le retour de lumière le plus élevé possible.

L’équipe a accompli. « A 36 %, notre production d’énergie provenant de la lumière est incroyablement élevée », a déclaré Stanley. « Nous avons réussi à convertir jusqu’à un tiers des photons en énergie chimique. Les systèmes précédents atteignaient souvent au mieux un photon sur dix. Ce résultat laisse espérer que la réalisation technique peut rendre les processus chimiques industriels plus durables. »

Photo composite pour stocker des graphiques

Dans un projet distinct, les chercheurs travaillent sur un autre matériau qui utilise l’énergie lumineuse du soleil – mais dans ce cas, la stocke sous forme d’énergie électrique. « Une future application potentielle pourrait être des batteries chargées par la lumière du soleil, sans fouiller dans une prise murale », a déclaré Fisher.

Les chercheurs ont utilisé des composants similaires à ceux de la nanoenzyme lors du développement de ces complexes photovoltaïques. Ici aussi, les photons de la lumière incidente sont absorbés par le matériau lui-même. Mais plutôt que d’agir comme un catalyseur pour une réaction chimique, l’accepteur d’énergie est si étroitement intégré dans la structure qu’il reste dans cet état, ce qui permet de stocker des électrons sur une plus longue période de temps. Les chercheurs ont démontré la faisabilité du système en laboratoire.

Le Dr Julian Warnan, chef du groupe de photocatalyse, a résumé : « Il y a deux façons de bénéficier directement de l’énergie solaire. Soit nous en récupérons l’énergie électrique, soit nous utilisons l’énergie pour déclencher des réactions chimiques. Et ces deux systèmes, tous deux basés sur le même principe, nous ont montré que nous réussissions expérimentalement. »

***

À 36 % d’énergie, cette équipe travaille définitivement sur quelque chose d’excitant. Pour l’instant, le succès expérimental est une preuve de concept, mais c’est un long chemin vers l’échelle commerciale. La question qui demande une bonne réponse est la surface ensoleillée nécessaire pour accomplir une quantité donnée de production de gaz de synthèse. Les gens ne tiennent généralement pas compte des énormes quantités de produits nécessaires et des énormes besoins pour remplacer la production existante.

À l’heure actuelle, la voie directe offerte par cette technologie semble bien meilleure que les panneaux solaires et essayer d’alimenter un système solaire ou éolien.

Par Brian Westenhouse via Newnergyandfuel.com

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SpaceX prévoit de lancer le quatrième test en vol du Starship en juin

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SpaceX prévoit de lancer le quatrième test en vol du Starship en juin

Reuters

Le prototype de fusée Starship de SpaceX est photographié sur la zone de lancement de fusée à Brownsville, Texas, États-Unis, le 12 mai 2024.

SpaceX prévoit d’effectuer le quatrième test en vol de sa fusée géante Starship le 5 juin, en attendant l’approbation réglementaire, selon la société.

SpaceX a effectué le troisième test en vol du véhicule Starship en mars, mais la société a perdu le contact avec le véhicule avant qu’il n’atteigne son site d’atterrissage prévu dans l’océan Indien.

SpaceX a déclaré que le troisième test en vol avait fait d’énormes progrès vers un avenir de fusées rapidement réutilisables et fiables. Le test a permis de réaliser plusieurs premières passionnantes, notamment le premier retour d’un vaisseau spatial depuis l’espace, la première ouverture et fermeture de la porte de charge utile d’un vaisseau spatial dans l’espace et une démonstration réussie de transfert de propulseur.

SpaceX a déclaré que le quatrième test en vol se concentrerait sur la mise en orbite afin de démontrer la capacité de retourner et de réutiliser le Starship et le Super Heavy. Les principaux objectifs seront d’effectuer une descente et un atterrissage en douceur dans le golfe du Mexique à l’aide d’un propulseur très lourd, et de parvenir à une entrée contrôlée du vaisseau spatial.

Le vol 4 suivra un parcours similaire à celui du test en vol précédent, le vaisseau spatial visant un atterrissage dans l’océan Indien.

Le vaisseau spatial Starship et la fusée Super Heavy de SpaceX, collectivement appelés Starship, sont un système de transport entièrement réutilisable conçu pour transporter l’équipage et les marchandises vers l’orbite terrestre, la Lune, Mars et au-delà.

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L’équipage de la 18e sortie dans l’espace de Shenzhou

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L’équipage de la 18e sortie dans l’espace de Shenzhou

Ye Guangfu (au centre), Li Cong (à droite) et Li Guangsu, membres de l’équipage de la mission Shenzhou XVIII, rencontrent les médias lors d’une conférence de presse au Centre de lancement de satellites de Jiuquan, le 24 avril 2024. [Photo by Wang Jiangbo/For China Daily]

Le 18e membre de l’équipage de Shenzhou à bord de la station spatiale chinoise mènera ses premières activités extravéhiculaires dans les prochains jours, a annoncé lundi l’Agence chinoise des missions spatiales habitées.

Les astronautes, qui ont passé 32 jours à bord de la station spatiale, ont effectué une rotation avec le 17e équipage de Shenzhou, ont assuré la maintenance et l’entretien de la plate-forme de la station spatiale, ont assuré la maintenance du système de survie et de santé et ont effectué des inspections et des inspections. Tests de combinaisons d’activités extravéhiculaires, pour les préparer aux sorties dans l’espace.

Ils ont également participé à des exercices de pression d’urgence à l’échelle du système, à des exercices de sauvetage médical et à d’autres programmes de formation en orbite.

L’agence a déclaré qu’elle s’était lancée dans une série d’expériences scientifiques spatiales et avait achevé la deuxième installation d’un dispositif expérimental d’exposition aux matériaux à l’extérieur du module spatial.

Elle a ajouté que le 18e équipage de Shenzhou était en bonne santé et que la station spatiale fonctionnait sans problème, offrant de bonnes conditions pour les activités extravéhiculaires.

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Expédition dans la tranchée d’Atacama : penser à Encelade et à Europe

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Expédition dans la tranchée d’Atacama : penser à Encelade et à Europe

Éponge des grands fonds – Schmidt Ocean Institute

L’Atacama, au nord du Chili, est le désert le plus ancien et le plus sec de la planète. Alors que l’activité tectonique a remodelé la forme et la disposition des terres émergées au cours des 150 derniers millions d’années, le désert d’Atacama est resté essentiellement à la même latitude. À l’extérieur, là où le désert rencontre la mer, le plateau continental d’Atacama est également resté relativement inchangé.

Lorsque les scientifiques ont commencé à étudier les micro-organismes vivant sur la côte d’Atacama, ils ont découvert plusieurs espèces anciennes, ce qui les a amenés à se demander si d’autres espèces, tout aussi anciennes, avaient été signalées dans la région. Les enquêtes sur ce que les pêcheurs locaux ont capturé dans leurs filets et les résultats des expéditions de recherche précédentes ont révélé des espèces d’invertébrés, telles que les brachiopodes, communément appelés fossiles vivants.

Le Dr Armando Azua Bustos du Centre d’astrobiologie (CAB), CSIC-INTA, en Espagne, et son équipe émettent l’hypothèse que le statut immuable de la région d’Atacama crée la possibilité d’écosystèmes entiers composés d’organismes fossiles vivants. À l’aide des capteurs du R/V Falkor (également) et d’instruments avancés comme le ROV SuBastian, l’équipe scientifique révélera si la zone contient des exemples d’autres espèces dont l’apparence est restée relativement inchangée depuis leur apparition dans les archives fossiles.

S’ils parviennent à trouver des écosystèmes similaires à ceux qui existaient il y a 150 millions d’années, ils pourraient obtenir des informations sur l’évolution de la vie sur Terre et, peut-être, des informations sur les écosystèmes potentiels des grands fonds marins qui pourraient exister sous la surface des lunes glacées Encelade et Europe.

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Comprendre les origines et l’évolution de la vie sur Terre suggère les conditions dans lesquelles la vie pourrait exister sur d’autres planètes et sur leurs lunes. Bien que nous n’ayons pas encore trouvé de preuves de vie sur d’autres planètes de notre système solaire, les scientifiques pensent que la vie pourrait être trouvée dans les océans sous la surface de lunes glacées comme Encelade et Europe. En recherchant des espèces anciennes dans la fosse d’Atacama, l’équipe étudiera des conditions similaires à celles trouvées sous la surface d’Europe et d’Encelade, suggérant quels types de biosignatures pourraient nous aider dans la recherche de la vie sur ces lunes glacées.

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Astrobiologie

Membre de l’Explorers Club, ancien directeur de charge utile/astrobiologiste de la Station spatiale américaine, exo-équipes, journaliste, Violator Climber, synesthète, mélange Na’Vi-Jedi-Freman-Bouddhiste, ASL, vétéran de l’île Devon et du camp de base de l’Everest, (il/Il ) 🖖🏻

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