Les clamars géants détiennent-ils le secret pour rendre l’énergie solaire plus efficace ?

Dans le domaine de l’énergie solaire, une récente découverte suscite l’intérêt des chercheurs : les clamars géants pourraient détenir le secret d’une meilleure efficacité énergétique. Cette hypothèse intrigue et ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine de la recherche sur les énergies renouvelables.

Les clamars géants des récifs coralliens tropicaux pourraient bien nous offrir des pistes précieuses pour améliorer l’efficacité de l’énergie solaire. Une récente étude menée par une équipe de chercheurs de Yale explore les mécanismes biologiques de ces mollusques pour inspirer de nouvelles technologies de conversion de l’énergie solaire.

Géométrie et efficacité énergétique des clamars géants

Les clamars géants des eaux peu profondes de Palau, dans le Pacifique occidental, possèdent une géométrie unique qui maximise l’absorption de la lumière solaire. Leurs récepteurs photosynthétiques se présentent sous forme de colonnes verticales dynamiques, recouvertes d’une fine couche diffuseuse de lumière. Bien que cela puisse sembler contre-intuitif, l’intérieur des clamars est en réalité assez sombre, ce qui leur permet de convertir l’énergie solaire de manière plus efficace que les panneaux solaires traditionnels.

Le rôle des iridocytes et des algues

Les clamars hébergent des algues symbiotiques en colonnes verticales, parallèles à la lumière entrante. Ces algues absorbent la lumière solaire après qu’elle a été diffusée par une couche de cellules appelées iridocytes. Cette diffusion permet à la lumière de se distribuer uniformément autour de chaque cylindre d’algues, optimisant ainsi le taux d’absorption de la lumière.

Modèle de calcul et efficacité quantique

Pour comprendre ces mécanismes, les chercheurs ont développé un modèle analytique pour calculer l’efficacité quantique — la capacité de convertir des photons en électrons. Le modèle prend en compte les fluctuations de la lumière solaire tout au long d’une journée typique dans les tropiques. Sans adaptation aux changements de lumière, l’efficacité quantique atteignait déjà 42 %. En incluant les mouvements des clamars pour ajuster leur géométrie, cette efficacité a grimpé à 67 %, surpassant largement celle des systèmes de feuilles vertes habituelles.

Comparaison avec les forêts de conifères nordiques

Les chercheurs ont également noté des similitudes entre les clamars géants et les forêts de conifères boréales. Ces forêts, enveloppées de couches fluctuantes de brouillard et de nuages, présentent des géométries et des mécanismes de diffusion de la lumière comparables à ceux des clamars, avec une efficacité quantique similaire. Cette comparaison souligne l’importance de considérer la biodiversité pour trouver des solutions énergétiques durables et efficaces.

Potentiels et applications futures

Inspiré par les clamars géants, on pourrait imaginer des panneaux solaires de nouvelle génération qui intègrent des algues, ou des panneaux en plastique extensible, pour optimiser la conversion de l’énergie solaire. Ces innovations pourraient ouvrir la voie à des technologies énergétiques plus efficaces et respectueuses de l’environnement.

Pour plus d’informations :
Amanda L. Holt et al, Simple Mechanism for Optimal Light-Use Efficiency of Photosynthesis Inspired by Giant Clams, PRX Energy (2024).
DOI: 10.1103/PRXEnergy.3.023014

Citation :
Giant clams may hold the answers to making solar energy more efficient (2024, July 1)
retrieved 1 July 2024
from https://phys.org/news/2024-07-giant-clams-solar-energy-efficient.html

Source: phys.org

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Eric

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