Photosynthèse artificielle
La petite histoire
Comprendre simplement
Domaines de présence
Son interprétation dans l'avenir
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by Pepe ©
 
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La petite histoire  Up Page
Origine, raisons, hasard
L'idée est de créer des systèmes artificiels capables d'exploiter la chimie de la photosynthèse _ le prcessus qui permet aux plantes d'utiliser l'énergie du soleil pour fabriquer des protéines et des graisses à partir de dioxyde de carbone et d'eau _ pour produire de l'hydrogène ou d'autres combustibles à moteurs électrique ou thermique.

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Au cœur de la chimie
Une découverte publiée dans la revue Science (mai 2004 ?) pourrait changer la donne. Des chercheurs britanniques de l'Imperial College de Londres ont identifié chez les plantes l'endroit exact au coeur du centre réactionnel de la photosynthèse où quelques molécules contenant du manganèse, de l'oxygène et du calcium, enclenchent la réaction chimique.
 
Voyage à travers les photons
Les biologistes James Barber et So Iwata ont déterminé la cascade précise d'événements qui bouclent le processus. Les chercheurs ont analysé avec une précision jamais atteinte le voyage des photons depuis leur absorption par la chlorophylle juqu'à leur utilisation par des molécules à base de manganèse pour transformer les molécules d'eau en protons, électrons, et oxygène.
 
Futurs moteurs
Ces détails connus, les chercheurs affirment que des applications pratiques pourront désormais être mises en oeuvre. Ils pensent notamment à la production de plantes artificielles, sortes de mini-usines à photosynthèse qui pourraient utiliser l'énergie solaire pour produire de l'hydrogène (l'atome d'hydrogène est le résultat de l'assemblage d'un proton et d'un électron) à partir d'eau. Ce combustible pourrait ensuite être récupéré comme combustible pour les piles à hydrogène. Ces "moteurs" du futur sont désignés comme l'avenir de l'énergie puisqu'ils sont propres, dégageant uniquement de l'énergie, de l'eau et de l'oxygène.

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L'homme réinvente la photosynthèse
Imiter la photosynthèse chlorophyllienne afin de résoudre le problème énergétique mondial sans provoquer de dommages à l'environnement: voila l'objectif d'un travail de recherche qui rend déjà possible l'exécution des deux premières phases du processus naturel, en se basant sur des réactions photochimiques effectuées en laboratoire. Ce travail, mené par trois groupes de chercheurs de l'Université de Bologne, d'Amsterdam et de Bonn, est encadré par Vincenzo Balzani, professeur de chimie à Bologne.
 
Cette idée de photosynthèse artificielle avait été évoquée par Giacomo Ciamician, qui fut professeur de chimie à l'Université de Bologne de 1889 à 1922. Candidat au Prix Nobel, il avait rappelé, lors d'un congrès à New York en 1912, le fait que l'énergie des combustibles fossiles n'était pas la seule capable de satisfaire les besoins de la vie moderne de notre société et que ces combustibles étaient un cadeau unique que la nature nous avait fait, cadeau déjà en grande partie consommé. Ciamician avait observé qu'une réaction chimique naturelle, comme la photosynthèse chlorophyllienne, ne réclamait pas les conditions drastiques des réactions artificielles, simplement parce qu'elle utilise l'énergie lumineuse provenant du soleil. Il s'était alors demandé s'il ne serait pas possible d'en faire autant à travers des procédés photochimiques artificiels.
 
Le projet actuel, supervisé par Balzani, a donc mis en place cette photosynthèse artificielle en laboratoire, cherchant à imiter le processus naturel, l'objectif étant d'utiliser la lumière solaire pour briser les molécules d'eau en atomes d'hydrogène et de d'oxygène et produire un combustible propre: l'hydrogène.
 
Les difficultes liées au fait que l'eau n'absorbe pas la lumière solaire ont été résolues grâce à l'utilisation de nouveaux objets de synthèse de la chimie macromoléculaire appelés dendrimères. Ces polymères sophistiqués possèdent une structure ramifiée qui leur confère des propriétés très particulières. Dans le cas de l'étude de Balzani, ils sont semblables à ceux existants dans la nature, constitués de plusieurs centaines de molécules de chlorophylle disposées de manière à capturer la lumière solaire et transférer l'énergie au centre de réaction ou s'effectue la suite du processus de photosynthèse.
 
Le projet, dirigé actuellement à l'Université de Bologne par Balzani, fait partie des huit finalistes du Prix Descartes 2004, récompensé ayant pour but de promouvoir la recherche européenne résultant de la coopération transnationale. On retrouve également parmi les probables lauréats du prix quatre autres équipes italiennes: l'université de Milan qui a participé à un projet pour améliorer le traitement des cardiopathies, pour rendre plus sur la radiothérapie et pour soigner la cécité liée à l'âge; l'Université Vita-Salute San Rafaele pour un projet qui offre des méthodes alternatives à la chirurgie pour traiter le cancer; l'Institut neurologique "Carlo Besta" pour un projet sur le vieillissement et sur les pathologies dégénératives; et enfin la société Novara Technology qui a collaboré à un projet pour améliorer le diagnostic du cancer du sein.

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Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.
 
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