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Les panneaux solaires classiques transforment la lumière en électricité, mais ici, la lumière décompose l'eau en hydrogène et en oxygène. L'hydrogène est un carburant propre, mais le processus est lent. Pour l'accélérer, on ajoute des substances auxiliaires qui cèdent des électrons. Souvent, c'est de l'alcool, mais c'est dommage de le gaspiller. Dans cette nouvelle étude, le rôle d'auxiliaire est joué par des microalgues — de minuscules organismes qui vivent déjà dans l'eau et absorbent le dioxyde de carbone.

On a mélangé les algues à une poudre d'oxyde de titane (un pigment blanc bien connu dans les peintures et les dentifrices) qui agit comme photocatalyseur : il capte la lumière et déclenche la réaction. Sous la lumière, les algues cèdent des électrons, ce qui aide à décomposer l'eau en hydrogène et en oxygène. Les algues elles-mêmes se dégradent, mais pas en vain : elles produisent du méthane et du monoxyde de carbone — également des substances utiles. Dans des conditions optimales, le rendement en hydrogène a atteint 0,99 mmol par gramme et par heure, et avec l'ajout de platine comme accélérateur, 3,2 mmol par gramme et par heure. C'est 13 fois plus qu'en l'absence d'algues.

Cette approche fait d'une pierre deux coups : on obtient de l'hydrogène vert pour l'énergie et, en prime, on transforme la biomasse des algues en gaz combustibles. Et comme les algues absorbent le dioxyde de carbone de l'air pendant leur culture, le cycle devient aussi un moyen de capter le CO2. Au lieu de brûler de l'alcool ou d'utiliser des produits chimiques purs, on utilise un matériau vivant qui pousse tout seul à la lumière et purifie l'atmosphère.