Des chercheurs de l'Université de Cambridge ont réalisé une avancée majeure dans le domaine de la chimie verte en concevant un dispositif biohybride alimenté par l'énergie solaire, baptisé la 'feuille artificielle'. Cet instrument novateur est spécifiquement conçu pour imiter la photosynthèse naturelle, visant à convertir directement le dioxyde de carbone (CO2), l'eau et la lumière du soleil en formate, un carburant propre et prometteur.
Cette innovation représente une réponse directe aux défis posés par l'industrie chimique, un secteur qui contribue de manière significative au déséquilibre climatique, étant responsable d'environ 6% des émissions mondiales de carbone. L'architecture du système repose sur une intégration ingénieuse entre des semi-conducteurs organiques, chargés de capter l'énergie lumineuse, et des enzymes bactériennes spécialisées. Cette symbiose permet au dispositif de fonctionner de façon autonome, éliminant le besoin de recourir à des substances toxiques ou instables, un obstacle fréquent dans les technologies de conversion énergétique.
Les essais en laboratoire ont validé l'efficacité de cette conversion du CO2 en formate. Plus encore, le formate produit a servi de réactif dans une réaction en chaîne, ou 'domino', pour synthétiser avec succès un composé pharmaceutique de grande valeur, démontrant un rendement et une pureté remarquables. Le professeur Erwin Reisner, qui dirige l'équipe, insiste sur l'importance de cette méthode pour établir une économie véritablement circulaire et durable, soulignant l'impératif de décarboniser le secteur chimique, berceau de produits essentiels allant des médicaments aux plastiques.
L'approche de Cambridge se distingue des recherches antérieures, notamment celles du MIT qui utilisaient des catalyseurs à deux électrodes pour produire du monoxyde de carbone ou de l'acide formique. L'utilisation d'enzymes biologiques par l'équipe britannique constitue un saut qualitatif vers des systèmes plus robustes, moins dépendants des métaux précieux. Le formate est privilégié car il est stable, facilitant son stockage et son transport par rapport à l'hydrogène gazeux, ce qui simplifie son intégration dans les chaînes d'approvisionnement actuelles. Ce projet bénéficie du soutien d'organismes tels que A*STAR, le Conseil Européen de la Recherche et UK Research and Innovation, confirmant la pertinence de cette découverte pour l'avenir énergétique et la réduction des émissions industrielles.