« Des Enzymes pleines d’énergie » Voix off : Depuis 3,8 milliards d’années, la nature utilise l’énergie solaire pour produire les carburants dont elle a besoin. Cette réaction chimique est la photosynthèse. Certaines micro-algues et bactéries ont une particularité unique lors de la photosynthèse. Elles sont capables, grâce à des enzymes appelées hydrogénases, de transformer l’eau en hydrogène. Si on arrive à copier ces enzymes, nous pourrons, dans un futur proche, utiliser l’hydrogène comme carburant. Chercheur : Ca fait 30, 40 ans que les gens travaillent sur les hydrogénases. Moi, j’y suis venu lorsqu’on a commencé à avoir des informations structurales sur ces enzymes. C’est à dire qu’on a commencé à comprendre quels étaient ses éléments atomiques et moléculaires. Ce que j’ai fait, c’est vraiment en collaboration avec Vincent Artéro qui est un brillant chimiste, directeur de recherche au CEA à Grenoble. Nous avons inventé un catalyseur bio-inspiré qui a pris en compte certains éléments des hydrogénases et en particulier un atome de nickel et puis d’autre éléments moléculaires et que nous avons traduit sous la forme d’une molécule de synthèse qui s’est avéré douée de très grandes propriétés catalytiques pour la production d’hydrogène. On a choisi le nickel parce que justement une des enzymes hydrogénases utilise du nickel. Et ensuite on a greffé ce petit complexe, qui n’est pas cher et qui est assez facile à synthétiser, sur des nanotubes de carbone pour faciliter les transfert d’électrons qui sont absolument essentiels dans cette réaction. Et ces nanotubes de carbone, d’une certaine façon, ressemblent à la chaine de transfert d’électrons qui existe dans les enzymes. Longtemps, les chimistes ont pensé que pour catalyser cesréactions de transfert d’électrons et de production d’hydrogène, il fallait utiliser des métaux nobles, donc là je pense au platine. Aujourd’hui, on sait qu’il faut inventer des procédés, des technologies, à base de métaux non nobles donc pas trop chers, stables et efficaces. Puisque les enzymes savent faire ça avec du nickel et du fer, essayons de comprendre, copions les, et on devrait inventer des choses qui remplacent le platine. Voix off : Grâce à ce catalyseur bio-inspiré, on peut produire de l’hydrogène à partir de l’eau. Cette réaction, appelée électrolyse, sépare l’eau en hydrogène et oxygène. On peut aussi réaliser la réaction inverse, c’est à dire l’oxydation de l’hydrogène en eau dans une pile à combustible. Au cours de cette réaction chimique, l’énergie, stockée sous forme d’électrons au sein de la molécule d’hydrogène, est libérée grâce au catalyseur pour produire de l’électricité. C’est pourquoi l’hydrogène est bien un carburant. Chercheur : Alors, il y a une idée qui moi m’intéresse au plus au point et qui est assez fascinante. C’est cette idée d’avoir chez soi, alors au niveau d’un maison ou d’un quartier ou d’un groupe de maisons, des dispositifs très simples : un panneau photovoltaïque, un électrolyseur, une pile à combustible. Tous ces dispositifs existent, on n’a pas besoin de les inventer. Une fois qu’on a tout ça, on peut imaginer, et d’ailleurs les calculs le montrent, qu’une maison française puisse collecter de l’énergie solaire par les panneaux photovoltaïques, stocker l’électricité qui en découle en faisant de l’électrolyse et en convertissant de l’eau en hydrogène qu’on stocke dans une bonbonne dans sa cave. Et quand il fait nuit ou qu’il fait nuageux, et bien on utilise cet hydrogène dans une pile à hydrogène en réaction avec l’oxygène pour donner de l’eau et de l’électricité qui réalimentent la maison, la voiture. Donc, il y a cette idée d’autonomie dans la production de son énergie et dans l’utilisation de son énergie. Voix off : De nombreux chercheurs travaillent sur ce qu’on appelle la révolution de l’hydrogène. A savoir la production autonome d’un carburant propre et durable. L’apport de la chimie bio-inspirée ouvre donc la perspective à des technologies moins coûteuses pour la production et le stockage de cette énergie renouvelable.