MONTRÉAL — Produire de l’électricité en captant du dioxyde de carbone? C’est possible grâce… aux algues. C’est ce qu’ont découvert des chercheurs de l’Université Concordia, à Montréal.
Après des années de recherche, les chercheurs du Laboratoire de biomicrosystèmes optiques ont enfin trouvé comment collecter les électrons des algues pour créer de l’électricité.
Muthukumaran Packirisamy, le professeur et chercheur en ingénierie à l’Université Concordia qui dirige le laboratoire, explique que c’est la photosynthèse qui rend cette nouvelle énergie a émissions négatives de carbone possible.
La photosynthèse est un processus au cours duquel les plantes, dont les algues, captent l’énergie lumineuse du soleil, de l’eau et du dioxyde de carbone pour se nourrir, et relâchent de l’oxygène.
M. Packirisamy, qui n’est pas un expert dans ce domaine, s’est entouré de biologistes pour ce projet. Ils lui ont expliqué que lors du processus de photosynthèse, il y a une conversion entre les photons et les électrons. Autrement dit, lorsqu’un photon, une particule élémentaire, est capté par l’algue, l’équivalent en électron est relâché.
Les algues sont reconnues pour avoir un processus de photosynthèse efficace, indique M. Packirisamy
«Mon esprit d’ingénieur s’est demandé: si les électrons sont générés dans ce processus de photosynthèse, pourquoi ne pourrions-nous pas les extraire et produire de l’électricité ainsi?», raconte M. Packirisamy.
Le défi résidait dans l’infiniment petit: capturer ces électrons.
Le chercheur, qui travaille généralement sur les microfluides et les microsystèmes, a eu l’idée de faire «nager» les algues dans des «micro-étangs», qu’il appelle aussi des microcellules électriques photosynthétiques.
À l’intérieur de ces espaces, l’équipe de chercheurs a inséré des microélectrodes qu’elle avait fabriquées qui permettent de capter ces électrons et de les amener dans un circuit, produisant ainsi l’électricité.
La production d’électricité n’est pas seulement propre: elle contribue à éliminer du carbone de l’atmosphère.
Reproduire en plus gros
La démonstration a été réalisée sur une microcellule électrique photosynthétique d’environ un pouce par un pouce, indique M. Packirisamy. Il travaille actuellement pour en fabriquer des milliers, puis les réunir pour former un «panneau d’algues», à la manière d’un panneau solaire.
Selon ses calculs, à grosseur égale, les panneaux d’algues produiraient près de la moitié de l’électricité générée par un panneau solaire, et à un coût moindre.
«Mais notre avantage est qu’on peut les empiler les uns sur les autres, alors que les (panneaux solaires) ne peuvent pas être empilés, car ils doivent être directement exposés au soleil.»
Contrairement aux panneaux solaires, les panneaux d’algues peuvent aussi produire de l’électricité pendant la nuit. «Les algues suivent deux types de cycles», explique M. Packirisamy. En plus de la photosynthèse le jour, il y a un «cycle de respiration la nuit lorsqu’il n’y a pas de soleil. Lors des deux processus, les électrons sont produits», dit-il.
«Cela veut dire qu’on peut continuellement siphonner ces électrons jour et nuit.»
La confection de panneaux solaires nécessite des produits chimiques chauds, mais pas les panneaux d’algues, fait savoir M. Packirisamy.
«Nous utilisons des microfluides simples et des polymères organiques.»
Commercialiser «d’ici 3 à 5 ans»
Muthukumaran Packirisamy pense désormais à la commercialisation de l’énergie.
Le chercheur a plusieurs idées. Installer des panneaux sur des immeubles, créer des panneaux d’algues qui seraient aussi des fenêtres d’immeubles, ou encore confectionner des panneaux qui seraient des œuvres créatives.
«C’est mon rêve (de commercialiser cette énergie), avoue-t-il. Je veux vraiment la rendre en un bon produit.»
«Tout est une question de financement et du nombre d’heures de travail qui sont consacrées (…) S’il y a assez de financement et assez de gens avec la bonne mentalité, je pense que ça peut être fait d’ici 3 à 5 ans.»
