Des chimistes de l'UC Santa Barbara publient dans Science une molécule modifiée, la pyrimidone, qui stocke la lumière solaire dans des liaisons chimiques et la restitue sous forme de chaleur à la demande. Le concept s'appuie sur le stockage d'énergie solaire moléculaire (MOST) et sur l'idée d'un constituant de l'ADN capable de changer de forme sous l'effet des UV. Les chercheurs ont conçu une version synthétique qui subit une transformation structurelle réversible et reste stable pendant des années sans perdre l'énergie stockée.
L'équipe, dirigée par la professeure associée Grace Han avec la doctorante Han Nguyen comme auteure principale, a utilisé la modélisation computationnelle avec Ken Houk (UCLA) pour expliquer la stabilité de la molécule. Le dispositif fonctionne comme un ressort tordu : la lumière le met en tension, puis un petit déclencheur — chaleur ou catalyseur — le ramène à l'état relâché et libère de la chaleur. Les auteurs décrivent le matériau comme une « batterie solaire rechargeable » et le qualifient de « réutilisable et recyclable ».
La densité d'énergie dépasse 1.6 mégajoules par kilogramme, contre environ 0.9 MJ/kg pour une batterie lithium‑ion standard. Dans des tests, la chaleur dégagée a permis de faire bouillir de l'eau en conditions ambiantes, un jalon pour la recherche MOST. Le matériau se dissout dans l'eau, ce qui faciliterait sa circulation dans des collecteurs solaires sur un toit pour le charger le jour et stocker la chaleur dans des réservoirs la nuit.
- Applications possibles : chauffage hors réseau pour le camping;
- chauffage d'eau domestique;
- systèmes sans batterie additionnelle.
Le travail a été soutenu par la Moore Inventor Fellowship reçue par Han en 2025. Benjamin Baker, coauteur et doctorant, souligne que la molécule stocke la lumière sans système de batterie additionnel.
Mots difficiles
- pyrimidone — molécule modifiée qui stocke l'énergie solaire
- liaison — connexion entre atomes dans une moléculeliaisons
- restituer — rendre quelque chose reçu auparavantrestitue
- stabilité — capacité à rester inchangé dans le temps
- densité d'énergie — quantité d'énergie par unité de masse
- réversible — qui peut revenir à l'état initial
- catalyseur — substance qui accélère une réaction chimique
- stocker — conserver quelque chose pour un usage futurstocke
- recyclable — qui peut être réutilisé ou transformé
Astuce : survolez, mettez le focus ou touchez les mots en surbrillance dans l’article pour voir des définitions rapides pendant que vous lisez ou écoutez.
Questions de discussion
- Quels avantages et quelles limites voyez-vous à utiliser ce matériau pour le chauffage d'eau domestique ? Expliquez avec des raisons.
- Comment le fait que le matériau se dissolve dans l'eau pourrait-il faciliter ou compliquer son installation sur des collecteurs solaires sur un toit ?
- Comparez ce système sans batterie additionnelle avec une solution qui utilise des batteries : dans quelles situations l'un serait-il préférable à l'autre ?
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