Des chercheurs de l'Université de la Colombie-Britannique ont trouvé un façon durable de construire une cellule solaire en utilisant des bactéries qui convertissent la lumière en énergie.

Leur cellule a généré un courant plus fort que tout précédemment enregistré à partir d'un tel appareil, et a fonctionné aussi efficacement dans la pénombre que dans la lumière vive.

Cette innovation pourrait être une étape vers une adoption plus large de l'énergie solaire dans des endroits comme la Colombie-Britannique et certaines parties de l'Europe du Nord où le ciel couvert est courant. Avec le développement ultérieur, ces cellules solaires – dites « biogéniques » car constituées d'organismes vivants – pourraient devenir aussi efficaces que les cellules synthétiques utilisées dans les panneaux solaires conventionnels.

« Notre solution à un problème propre à la Colombie-Britannique est une étape importante pour rendre l'énergie solaire plus économique, " a déclaré Vikramaditya Yadav, un professeur du département de génie chimique et biologique de l'UBC qui a dirigé le projet.

Les cellules solaires sont les éléments constitutifs des panneaux solaires. Ils font le travail de conversion de la lumière en courant électrique. Les efforts précédents pour construire des cellules solaires biogéniques se sont concentrés sur l'extraction du colorant naturel que les bactéries utilisent pour la photosynthèse. C'est un processus coûteux et complexe qui implique des solvants toxiques et peut entraîner la dégradation du colorant.

La solution des chercheurs de l'UBC était de laisser le colorant dans la bactérie. Ils ont génétiquement modifié E. coli pour produire de grandes quantités de lycopène, un colorant qui donne aux tomates leur couleur rouge-orange et est particulièrement efficace pour récolter la lumière pour la conversion en énergie. Les chercheurs ont recouvert les bactéries d'un minéral qui pourrait agir comme un semi-conducteur, et appliqué le mélange sur une surface en verre.

Avec le verre à couches agissant comme une anode à une extrémité de leur cellule, ils ont généré une densité de courant de 0,686 milliampères par centimètre carré, une amélioration par rapport aux 0,362 obtenus par d'autres dans le domaine.

"Nous avons enregistré la densité de courant la plus élevée pour une cellule solaire biogénique, " a déclaré Yadav. " Ces matériaux hybrides que nous développons peuvent être fabriqués de manière économique et durable, et, avec une optimisation suffisante, pourraient fonctionner à des rendements comparables à ceux des cellules solaires conventionnelles. »

Les économies de coûts sont difficiles à estimer, mais Yadav pense que le processus réduit le coût de production de colorant à environ un dixième de ce qu'il serait autrement. Le Saint-Graal, Yadav a dit, serait de trouver un processus qui ne tue pas les bactéries, ils peuvent donc produire du colorant indéfiniment.

Il a ajouté qu'il existe d'autres applications potentielles pour ces matériaux biogéniques dans l'exploitation minière, exploration en haute mer et autres environnements à faible luminosité.

La recherche a été publiée dans l'édition la plus récente de la revue Petit .