Au Collège d'ingénierie de l'Université du Michigan, des percées récentes pourraient conduire à des moyens plus efficaces d'exploiter la puissance du soleil.

Moyens conventionnels de captage de l'énergie solaire, cellules solaires par exemple, ont été notoirement inefficaces.

Aujourd'hui, une équipe d'ingénieurs chimistes de l'UM explore de nouveaux moyens d'exploiter l'abondante énergie produite par l'étoile la plus proche de la Terre. Ils ont découvert une méthode d'utilisation de nanoparticules métalliques, qui agissent un peu comme des antennes lumineuses de taille nanométrique, pour aider à accélérer la production de combustibles solaires renouvelables et d'autres produits chimiques.

L'équipe, dirigé par le professeur de génie chimique Suljo Linic, comprend les doctorants David Ingram, Phillip Christopher et Hongliang Xin.

"La nature diffuse de la lumière solaire rend très difficile la conception de processus capables de convertir l'énergie de la lumière du soleil en énergie de liaisons chimiques à des taux élevés, " a déclaré Linic. "Nos travaux récents montrent qu'en utilisant des nanoparticules avec des propriétés optiques adaptées, nous pouvons concentrer efficacement la lumière et convertir son énergie en énergie chimique à des taux plus élevés."

Deux découvertes importantes de la recherche de l'équipe ont récemment été publiées dans des revues de chimie de premier plan. Le premier article, Publié dans Le Journal de l'American Chemical Society , s'intitule "Water Splitting on Composite Plasmonic-Metal/Semiconductor Photoelectrodes:Evidence for Selective Plasmon-Induced Formation of Charge Carriers near the Semiconductor Surface." Dans ce document, l'équipe explore l'utilisation de nano-antennes en argent pour améliorer la capacité d'un catalyseur semi-conducteur à générer du carburant hydrogène à partir de l'eau en utilisant l'énergie solaire.

Le deuxième papier, "Réactions d'oxydation catalytique améliorées par la lumière visible sur des nanostructures d'argent plasmoniques, " et publié dans Nature Chemistry, souligne qu'actuellement, toutes les réactions chimiques industrielles importantes sont entraînées par l'énergie thermique, nécessitant des apports massifs de combustibles fossiles. Linic et son équipe ont développé une technologie dans laquelle une fraction importante de l'apport d'énergie pour conduire des réactions chimiques peut être fournie sous forme d'énergie solaire. Cette découverte ouvre la voie à une industrie chimique plus respectueuse de l'environnement utilisant l'énergie du soleil.

La recherche est financée par la National Science Foundation (NSF) et le prix Camille Dreyfus Teacher-Scholar de la Fondation Camille et Henry Dreyfus.

L'université poursuit la protection des brevets pour la propriété intellectuelle, et recherche des partenaires de commercialisation pour aider à mettre la technologie sur le marché.