Microcellule photosynthétique associée à la technologie du laboratoire sur puce permettant un captage d'énergie efficace

 

Muthukumaran Packirisamy

Université Concordia

 

Domaine : fabrication et construction

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2013-2014

Au XXIe siècle, la question de l'énergie se trouve probablement au centre des préoccupations. Ainsi, le captage d'énergie par des méthodes écologiques mais cependant plus fiables fait l'objet d'une demande importante.  Afin d'y répondre, nous nous proposons de concevoir et de fabriquer une cellule qui récupérera l'énergie dégagée par les électrons libérés durant la photosynthèse des cellules végétales et qui produira de l'électricité en canalisant ces électrons vers des circuits externes.

En effet, au cours du processus de photosynthèse, tout organisme végétal émet un électron pour chaque photon de lumière. Par contre, seul un dispositif de récupération d'énergie micromisé pourra capturer ce type d'électron, car la photosynthèse s'effectuera vraisemblablement très près des électrodes. Dès lors, la réalisation de la microcellule photosynthétique reposera sur le concept de laboratoire sur puce intégré à des microchambres, ainsi qu'à des éléments microfluidiques, micromécaniques et microélectriques. De plus, l'influence biochimique et électromécanique de divers paramètres – conception des électrodes, géométrie des éléments microfluidiques, organismes biologiques variés, membrane d'échange de protons dans un laboratoire sur puce– fera l'objet d'une étude par modélisation et essais en vue d'améliorer l'efficacité du captage d'énergie. De même, des convertisseurs de puissance seront mis au point pour que la cellule photosynthétique serve réellement de source d'alimentation électrique.

Comme la technologie est évolutive, ce genre de cellule pourrait en définitive remplacer à l'avenir les cellules solaires photovoltaïques.