(PhysOrg.com) -- Des ingénieurs de l'Université de Cincinnati conçoivent une mousse qui capte l'énergie et élimine l'excès de dioxyde de carbone de l'air -- grâce aux grenouilles semi-tropicales.

Depuis des décennies, les agriculteurs ont essayé de trouver des moyens d'obtenir plus d'énergie du soleil.

Dans la photosynthèse naturelle, les plantes absorbent l'énergie solaire et le dioxyde de carbone, puis les convertissent en oxygène et en sucres. L'oxygène est libéré dans l'air et les sucres sont dispersés dans toute la plante, comme ce maïs sucré que nous recherchons en été. Malheureusement, la répartition de l'énergie lumineuse dans les produits que nous utilisons n'est pas aussi efficace que nous le souhaiterions. Maintenant, les chercheurs en ingénierie de l'Université de Cincinnati font quelque chose à ce sujet.

Les chercheurs trouvent des moyens de puiser l'énergie du soleil et le carbone de l'air pour créer de nouvelles formes de biocarburants, grâce à une espèce de grenouille semi-tropicale. Leurs résultats viennent d'être publiés en ligne dans "Artificial Photosynthèse in Ranaspumin-2 Based Foam" (5 mars, 2010) dans la revue « Lettres nano . " (Ce sera une histoire de couverture pour l'édition imprimée à l'automne.)

Professeur adjoint de recherche David Wendell, l'étudiant Jacob Todd et le doyen du Collège d'ingénierie et des sciences appliquées Carlo Montemagno ont co-écrit l'article, basé sur la recherche dans le laboratoire de Montemagno dans le département de génie biomédical. Leur travail s'est concentré sur la fabrication d'un nouveau matériau photosynthétique artificiel qui utilise des plantes, bactérien, grenouilles et enzymes fongiques, emprisonné dans un boîtier en mousse, produire des sucres à partir de la lumière du soleil et du dioxyde de carbone.

La mousse a été choisie car elle permet de concentrer efficacement les réactifs mais permet une très bonne pénétration de la lumière et de l'air. La conception était basée sur les nids de mousse d'une grenouille semi-tropicale appelée grenouille Tungara, qui crée des mousses à très longue durée de vie pour ses têtards en développement.

« L'avantage de notre système par rapport aux plantes et aux algues est que toute l'énergie solaire captée est convertie en sucres, considérant que ces organismes doivent détourner beaucoup d'énergie vers d'autres fonctions pour maintenir la vie et se reproduire, », dit Wendell. "Notre mousse n'utilise pas non plus de terre, afin que la production alimentaire ne soit pas interrompue, et il peut être utilisé dans des environnements en dioxyde de carbone hautement enrichis, comme les gaz d'échappement des centrales électriques au charbon, contrairement à de nombreux systèmes photosynthétiques naturels.

Il ajoute, « Dans les systèmes végétaux naturels, trop de dioxyde de carbone arrête la photosynthèse, mais le nôtre n'a pas cette limitation en raison de la stratégie de photo-capture bactérienne.

Il y a de nombreux avantages à pouvoir créer une mousse végétale.

« Vous pouvez convertir les sucres en de nombreuses choses différentes, y compris l'éthanol et d'autres biocarburants, », explique Wendell. "Et il élimine le dioxyde de carbone de l'air, mais maintient les terres arables actuelles pour la production alimentaire.

"Cette nouvelle technologie établit un moyen économique d'exploiter la physiologie des systèmes vivants en créant une nouvelle génération de matériaux fonctionnels qui incorpore intrinsèquement les processus de la vie dans sa structure, », dit le doyen Montemagno. « Plus précisément, dans ce travail, il présente une nouvelle voie de récolte de l'énergie solaire pour produire du pétrole ou des aliments avec des rendements qui dépassent les autres méthodologies de production biosolaire. Plus largement, il établit un mécanisme pour incorporer les fonctionnalités trouvées dans les systèmes vivants dans les systèmes que nous concevons et construisons. »

La prochaine étape pour l'équipe sera d'essayer de rendre la technologie réalisable pour des applications à grande échelle comme la capture du carbone dans les centrales électriques au charbon.

« Il s'agit de développer une stratégie pour extraire à la fois la coquille lipidique de l'algue (utilisée pour le biodiesel) et le contenu cytoplasmique (les intestins), et réutiliser ces protéines dans la mousse, », dit Wendell. "Nous étudions également d'autres molécules de carbone courtes que nous pouvons fabriquer en modifiant le cocktail d'enzymes dans la mousse."

Montemagno ajoute, « C'est une étape importante dans la réalisation de la promesse de la nanotechnologie. »