Matériaux nouveaux - Septembre 1992

De l'énergie solaire en conserve. C'est le vieux rêve de tous ceux qui s'intéressent à cette forme d'énergie : fabriquer une batterie solaire capable de stocker indéfiniment de l'énergie et de la restituer à la demande sans risques pour l'environnement.

Ce rêve est en train de se réaliser avec la remarquable découverte de deux chercheurs du département de chimie de l'Université de Princeton aux Etats-Unis, Lori Vermeulen et Mark Thompson. Ce qu'ils viennent de réaliser n'est rien de moins qu'un prototype de batterie moléculaire fonctionnant à l'énergie solaire et copiant certains des mécanismes de la photosynthèse. Au cours de cette réaction essentielle à la vie sur la Terre, la molécule de chlorophylle (le pigment vert des feuille) piège les photons solaires et donne naissance à un flux d'électrons riches en énergie intervenant dans de nombreuses réactions biochimiques. La base du phénomène est la création par la lumière d'une charge positive en un endroit d'un pigment photosensible et une charge négative en un autre plus éloigné. Tant que les charges sont séparées l'énergie reste stockée. Si elles se recombinnent trop vite l'énergie est perdue. Comment l'éviter ? C'est justement ce qu'ont réussi les deux chercheurs américains. Ils ont pour cela fabriqué un sandwich moléculaire contenant un pigment (le viologen) et une sorte de grille minuscule faite de phosphate de zirconium qui maintient à bonne distance les molécules de pigment. Surprise : en éclairant cette batterie le pigment incolore devient bleu (car il piège des électrons venant des couches extérieures) et l'énergie solaire reste indéfiniment prisonnière de cette batterie révolutionnaire. Il reste évidemment à améliorer le système en récupérant l'énergie dans un circuit électrique mais le domaine ouvert est immense. On pense évidemment à des téléphones ou des ordinateurs, mais aussi à des moteurs électriques à batteries solaires.