Les scientifiques voient l'avenir dans nos ressources naturelles

Des chimistes de recherche en Suède ont trouvé un moyen de fabriquer des fenêtres à partir de bois. Image: Brett Jordan via FlickrDes chimistes de recherche en Suède ont trouvé un moyen de fabriquer des fenêtres à partir de bois. Image: Brett Jordan via Flickr

De la création de bois transparent pour les panneaux solaires ou les fenêtres à la transformation du dioxyde de carbone et des déchets végétaux en bouteilles en plastique, les scientifiques trouvent des moyens ingénieux de contourner les combustibles fossiles.

Les scientifiques danois ont tiré une leçon du monde végétal, l'ont inversée et ont utilisé cocktail de soleil et de chlorophylle transformer la végétation en chimie.

Et dans une torsion irrésistible, les chercheurs californiens ont appris à transformer le dioxyde de carbone et les déchets végétaux en bouteilles en plastique.

Pendant ce temps, les scientifiques de Stockholm ont trouvé un moyen de transformer un des grands produits suédois, le bois, en quelque chose de transparent pourrait être utilisé pour les panneaux solaires ou même pour les fenêtres.

Pas loin au sud-ouest de Stockholm, à Linköping, les chimistes soucieux de l'énergie ont conçu un nouveau type de supercondenseur qui peut stocker la chaleur du soleil et le libérer comme l'électricité.

Tous sont encore d'autres exemples de l'étonnant ressources et ingéniosité déployés dans les laboratoires du monde entier pour contourner les sources d'énergie fossile, trouver des moyens de exploiter les déchets, Et même transformer un gaz à effet de serre en une ressource exploitable.

Biomasse végétale

Les dernières avancées, toutes issues de l'exploitation commerciale, commencent par la relation entre les plantes, la lumière du soleil et l'atmosphère.

Claus Felby, professeur biomasse et bioénergie à la Université de Copenhagueet collègues rapport Nature Communications cette lumière solaire recueillie par la chlorophylle et jumelé avec un spécifique enzyme oxydative - ils sont responsables du retournement de la peau des pommes et autres fruits bruns - pourraient décomposer la biomasse végétale tels copeaux de bois, tiges de blé, pelures de maïs ou tontes de gazon en sous-produits qui pourraient être transformés en carburants et produits biochimiques pour les plastiques.

"C'est un changeur de jeu, qui pourrait transformer la production industrielle de carburants et de produits chimiques, contribuant ainsi à réduire la pollution de manière significative", explique le professeur Felby.

"Il a toujours été juste sous notre nez, et pourtant personne n'a jamais pris note: la photosynthèse par le biais du soleil ne permet pas seulement les choses à croître, les mêmes principes peuvent être appliqués pour briser la matière végétale, permettant la libération de substances chimiques. En d'autres termes, la lumière du soleil conduit les processus chimiques. "

Matthew Kanan, professeur adjoint de chimie à L'Université de Stanford en Californie, espère couper court au processus 100 million-année qui a tourné Carbonifère le feuillage en combustible fossile, puis en plastique.

"Notre objectif est de remplacer les produits dérivés du pétrole par du plastique fabriqué à partir de CO2 . . . vous pourriez réduire considérablement l'empreinte carbone de l'industrie des plastiques "

Lui et ses collègues reportage dans la revue Nature qu'ils ont simplement trouvé un moyen de sauter le 100 millions d'années et la voie du pétrole brut.

Les produits en plastique commencent avec polyéthylène téréphtalate, connu sous le nom de polyester. Cinquante millions de tonnes sont produites chaque année, à partir du pétrole et du gaz naturel, au cours desquelles 200 million de tonnes de dioxyde de carbone sont libérées dans l'atmosphère.

Les chercheurs de Stanford ont trouvé un moyen de transformer les déchets agricoles et le dioxyde de carbone en un composé appelé 2-5-acide furandicarboxylique, pour être la base d'une alternative en plastique à faible teneur en carbone. C'est, disent-ils, juste un premier pas.

"Notre objectif est de remplacer les produits dérivés du pétrole par du plastique fabriqué à partir de CO2", Dit le Dr Kanan. "Si vous pouviez le faire sans utiliser beaucoup d'énergie non renouvelable, vous pourriez réduire considérablement l'empreinte carbone de l'industrie des plastiques."

Lars Berglund, responsable de la recherche sur les biocomposites à la Centre scientifique du bois Wallenberg à l'Institut royal de technologie de Suède à Stockholm et ses collègues rapport dans le journal Biomacromolecules qu'ils ont imaginé un autre moyen de réduire les coûts de construction et d'économiser l'énergie électrique: ils ont fabriqué un bois optiquement transparent.

Ils ont extrait la lignine, un composant naturel opaque d'un placage de bois, puis imprégné le placage blanc restant avec un polymère transparent. Avec un peu d'ajustement nanotechnologique, ils ont pu se retrouver avec un tissu transparent ou semi-transparent, laissant entrer la lumière naturelle tout en préservant la confidentialité.

Ressource renouvelable

«Le bois transparent est un bon matériau pour les cellules solaires, car il s'agit d'une ressource peu coûteuse, facilement disponible et renouvelable», explique le professeur Berglund. "Cela devient particulièrement important pour couvrir de grandes surfaces avec des cellules solaires.".

Et bientôt la chaleur du soleil pourrait charger les batteries. Xavier Crispin, professeur de physique et d'électronique à la Laboratoire d'électronique organique à l'Université de Linköping en Suède, et collègues rapport dans la revue Energy & Environmental Science après des années d'expérience, ils ont mis au point un supercondenseur à électrolyte fluide à base de polymères conducteurs susceptibles d'être chargés par le soleil.

Il est fait de matériaux peu coûteux et sûrs et pourrait éventuellement être fabriqué à l'échelle industrielle. Les brevets sont en attente.

L'électrolyte expérimental peut convertir la chaleur en électricité 100 fois mieux que les électrolytes standard. Mais il y a des questions à résoudre.

"Nous ne savons toujours pas exactement pourquoi nous obtenons cet effet", dit le professeur Crispin. "Mais le fait est que nous pouvons convertir et stocker 2,500 fois plus d'énergie que le meilleur des supercondensateurs d'aujourd'hui liés aux générateurs thermoélectriques." - Climate News Network

À propos de l’auteur

Tim Radford, journaliste indépendantTim Radford est un journaliste indépendant. Il a travaillé pour The Guardian pour 32 ans, devenant (entre autres choses) lettres éditeur, rédacteur en chef des arts, éditeur littéraire et rédacteur scientifique. Il a remporté le Association of Science Writers britanniques prix pour écrivain scientifique de l'année quatre fois. Il a siégé au comité britannique pour le Décennie internationale de la prévention des catastrophes naturelles. Il a donné des conférences sur la science et les médias dans des dizaines de villes britanniques et étrangères. 

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