Vers l’utilisation de matériaux de type Pérovskites hAlogénées Stables en milieu aqueux comme phoToanodes de pIles alimentées à la biomaSse
Financement : stage de Master 2 et mobilité doctorants/chercheurs
Contacts : Gwladys POURCEAU (LG2A, UPJV), Sébastien SAITZEK (UCCS, UArtois), Frédéric SAUVAGE (LRCS, UPJV)
Répondre à la demande croissante en énergie, aux différentes problématiques liées à son approvisionnement et enfin à la dépendance à des matériaux critiques, appelle à ouvrir la voie vers de nouvelles pistes économiquement et écologiquement innovantes pour la conversion et la stockage d’énergies vertes. La valorisation de la biomasse végétale pour la production directe d’électricité est une des clés qui permettrait d’aboutir à une transition énergétique plus verte et vertueuse. L’une des stratégies possibles est de tirer parti du caractère réducteur des sucres libres, qui constituent 75 % de la biomasse végétale, pour générer de l’électricité par photo-oxydation de leur fonction aldéhyde, en utilisant les sucres comme combustibles et la lumière du soleil comme source d’activation pour effectuer ces réactions d’oxydation. Le développement de photoanodes performantes et stables est un enjeu de taille pour mener à bien cette transformation photocatalytique. Les matériaux à base de pérovskites halogénées sont reconnus pour leurs propriétés exceptionnelles dans le domaine du photovoltaïque, mais souffre de problème de stabilité notables dans les milieux aqueux, nécessaires pourtant à la solubilisation des sucres. Néanmoins, les pérovskites de plus basses dimensionnalités sont un peu moins performantes en raison du confinement des excitations dans les feuillets (structure type « quantum-well ») ais se révèlent être extrêmement stables en milieu aqueux et dans un large domaine de pH.
Basés sur des résultats récents, les objectifs du projet PASTIS sont de 1/ synthétiser et caractériser des photoanodes de type pérovskites halogénées efficaces et stables, 2/ tester leur efficacité dans la réaction d’oxydation des sucres, et donc leur capacité à générer, sous lumière solaire, de l’électricité à partir de sucres libres et enfin 3/ de les insérer dans des demi-cellules de type photopile alimentée à la biomasse. Ce projet s’appuie sur les compétences reconnues de 3 laboratoires de l’alliance A2U : le LG2A et le LRCS de l’UPJV d’une part et l’UCCS de l’Artois, d’autre part.
