L’électricité n’a jamais été aussi verte ! Des chercheurs ont effectivement produit du courant à partir d’une plante grasse.
Du flux d'électrons dans les plantes ?
Base de la chaîne alimentaire et des écosystèmes, les plantes sont capitales pour la vie sur Terre. Elles sont entrées dans le monde de la médecine depuis des siècles, et maintenant, on les retrouve dans un autre univers : l’énergie verte. En effet, selon l’expérience menée par ces trois chercheurs, Yaniv Shlosberg, Gadi Schuster et Noam Adir, les végétaux peuvent produire une petite quantité d’électricité. La photosynthèse est le phénomène servant d’ingrédient de base de leur technique. Avec des millions d’années d’avance sur l’être humain, les plantes ont développé une vraie petite industrie en elles. Le processus biochimique lié à leur croissance permet de générer un flux d’électrons.
Du flux d’électrons dans les plantes ?
Afin de comprendre cela, revenons au principe de la photosynthèse. Pour se développer, la plante doit dépendre de la lumière du jour, de l’eau, du gaz carbonique et des sels minéraux. À partir de ces éléments, elle fabrique du glucide responsable de sa croissance. Dans le but de produire ce sucre, le végétal se sert d’hydrogène (H) et de carbone (C). Or, ces ingrédients sont présents dans l’eau (H2O) et dans le gaz carbonique (CO2) qu’il consomme. La lumière solaire va donc aider la cellule végétale à récupérer l’hydrogène et le carbone contenus dans ces molécules. Le processus lié à cette récupération va permettre de libérer des électrons libres. Par la suite, ces derniers sont extraits par les scientifiques sous forme de « photocourant » pour alimenter un circuit externe.
La plante peut devenir une cellule solaire vivante et alimenter un circuit en utilisant la photosynthèse. Crédit photo : ACS Applied Materials & Interfaces (2022). DOI : 10.1021/acsami.2c15123
Expérience sur une plante succulente
Les trois chercheurs ont particulièrement choisi une plante succulente pour mener leur expérience. Ici, ils ont opté pour une plante nommée Corpuscularia lehmannii, originaire d’Afrique du Sud. Ce végétal est doté d’épaisses cuticules retenant une quantité d’eau plus importante que les espèces non succulentes. L’objectif était de voir si les éléments contenus dans les cellules chlorophylliennes de la feuille pouvaient agir comme une solution électrolytique, soit de laisser passer le courant. Dans ce cadre, Noam Adir et son équipe ont planté des électrodes sur la feuille.
Efficace, mais pas de quoi en faire une centrale !
Pour réaliser leur expérience, les chercheurs se sont servis d’une anode en fer et d’une cathode en platine. Leur voltmètre avait alors affiché une tension de 0,28 V. Le circuit produisait du courant d’une densité de 20 µA/cm². Lorsque la plante était exposée à la lumière du jour, elle était en mesure de produire continuellement de l’électricité durant plus d’une journée, car la photosynthèse permet de produire constamment un flux d’électrons. Évidemment, ces résultats obtenus sont encore faibles, mais précisons tout de même que l’essai était mené sur une seule feuille. D’ailleurs, d’autres études suggèrent déjà la possibilité de réaliser l’expérience à l’échelle de plusieurs feuilles en connexion. En plus de la production du courant, l’équipe de chercheurs évoque également l’extraction de l’hydrogène à partir de cette même technique. Les cellules chlorophylliennes qu’ils qualifient de « bio-solaires » agissent effectivement comme électrolyseurs naturels. Sous l’action du soleil, les molécules d’eau sont scindées et deviennent de l’hydrogène et de l’oxygène. L’hydrogène gazeux formé à la cathode pourrait alors être récupéré pour de futures applications.
Plus d’informations : dx.doi.org