Qu'est-ce qui a fait de l'énergie solaire la source d'énergie la plus souhaitable de la planète?

Dans ce dernier épisode de Future Chronicles, une histoire imaginaire des inventions futures, Rowan Hooper Explique comment la création de panneaux solaires vivants a transformé leur impact sur le monde

Au milieu des années 2020, l'énergie solaire était devenue la forme la moins chère de production d'électricité dans l'histoire et le type d'approvisionnement énergétique à la croissance la plus rapide. La durée de vie des panneaux solaires avait considérablement augmenté, à 30 ou 40 ans. Finalement, cependant, les panneaux solaires atteindraient toujours la fin de leur vie et auraient besoin de recyclage ou de disposition. Il y avait des prédictions qui, d'ici 2050, jusqu'à 160 mégatonnes de déchets de modules solaires se serait accumulée. Et bien que ce soit bien inférieur aux déchets générés par la puissance des combustibles fossiles, ce n'était rien.

À quel point les scientifiques pensaient que si nous pouvions faire de l'auto-réparation et même des panneaux solaires d'auto-assemblage.

Au milieu des années 2030, nous le pouvions. Des panneaux solaires vivants, également appelés photovoltaïques biologiques (BPV), étaient en cours d'installation dans le monde. L'aspect apaisant et naturel de la technologie était si attrayant qu'il a alimenté la croissance du yimbyisme, ou «oui dans ma cour arrière», et le solaire vivant se propage rapidement.

Les premiers avantages ont été ressentis dans des établissements ruraux hors réseau tels que ceux d'Afrique subsaharienne, où les gens pouvaient utiliser des BPV pour fournir de l'énergie pour les téléphones et les ordinateurs, sans l'utilisation inutile des batteries. Au fur et à mesure que la technologie se développe, les anciens bâtiments ont été modernisés avec des BPV sous la forme de murs verts et de toits, et de nouveaux ont été conçus par des architectes qui ont incorporé des panneaux solaires vivants dans leurs conceptions dès le départ. Dans une plus ou moins la mesure, les gens sont devenus indépendants de l'énergie du réseau. Un autre avantage a été une augmentation de la biodiversité et une augmentation correspondante du bien-être.

Les BPV agissent comme des piles à combustible dans la mesure où les électrons sont transférés d'une cathode à une anode, puis génèrent un courant électrique. Dans le système biologique, les électrons sont générés par des organismes photosynthétiques avant d'être transférés à l'anode.

En 2011, les scientifiques ont noté le phénomène intrigant des fuites électriques des cyanobactéries au soleil. Mettez les cyanobactéries sur une électrode et vous pouvez récolter le courant pour alimenter de petits appareils électroniques.

Mais le courant est faible – peu d'électrons fuient des bactéries. Pour augmenter l'approvisionnement, les scientifiques, comme Chris Howe à l'Université de Cambridge, ont conçu des cyanobactéries pour divulguer plus d'électrons et les a connectés à des appareils électroniques.

En 2022, son équipe a constaté que cela pouvait alimenter les ordinateurs en utilisant uniquement la photosynthèse. Bientôt, les scientifiques ont trouvé des moyens d'évoluer la récolte du courant, et les appareils avec des alimentations vivantes pouvaient être produits et installés dans le monde.

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Membres de Homo photosynthétique a promis de limiter leur consommation d'électricité uniquement à celle dérivée de la photosynthèse
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Un avantage immédiat a été une forte réduction de la demande de batteries de la taille d'une pièce qui alimentaient de nombreux appareils plus petits. En 2025, ceux-ci représentaient 3% du marché mondial des batteries et ont conduit à 10 000 tonnes de déchets par an.

À mesure que l'échelle et la puissance de sortie des BPV s'amélioraient, des appareils plus grands tels que les téléphones et même les réfrigérateurs pourraient être exécutés sur des batteries chargées par des cellules solaires vivantes. Les véhicules électriques ont été reconstitués à partir de tableaux de panneaux solaires biologiques dans les garages et les dépôts; La demande de métaux tels que le lithium et le manganèse a chuté.

Les appareils ont également fonctionné dans l'obscurité. La nuit, les cellules métabolisent les composés fabriqués dans la lumière qui produisent une quantité similaire d'électrons, permettant une puissance.

La croissance du solaire vivant a eu de nombreuses conséquences. Alors que les bâtiments prenaient une teinte verte, les urbanistes ont intégré plus de vie dans les rues et les espaces publics. Les villes encore densément peuplées avaient une apparence verte luxuriante et vibrante, inondé d'arbres, de plantes et de fleurs, et bourdonnant d'insectes et de chant d'oiseaux.

Le succès des BPV a inspiré une petite mais engagée de personnes qui visaient à incorporer des chloroplastes, les organites des cellules végétales et algales qui permettent la photosynthèse, dans leur corps pour faire des sucres par une légère exposition. Identifier comme membres de Homo photosynthétiquele groupe a été inspiré par des animaux tels que la limace de mer à énergie solaire, qui extrait les chloroplastes des algues sur lesquelles il se nourrit.

La limace a évolué les moyens de soutenir et de maintenir la fonction chloroplastique, mais il doit encore compléter ses chloroplastes de temps en temps. Il est en forme de feuilles, il a donc une surface relativement grande pour sa taille, mais la photosynthèse ne peut prendre en charge qu'une fraction de ses besoins énergétiques. Pour les humains, sans machinerie cellulaire pour soutenir les chloroplastes ou une forme de feuille pour augmenter la surface, cette approche ne pouvait que fournir une quantité d'énergie négligeable.

Néanmoins, pour les membres autoproclamés de H. PhotosyntheticusL'utilisation de chloroplastes était très symbolique. Les membres ont subi ce qu'ils ont appelé l'écologisation. Ils ont promis de limiter leur utilisation de l'électricité à celle dérivée directement de la photosynthèse – pas à travers des combustibles fossiles! Ils se sont également régulièrement tatoués avec des chloroplastes en signe de leur engagement.