Amphithéâtre Maurice Halbwachs, Site Marcelin Berthelot
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Ce cours est d’abord constitué d’une longue introduction discutant des grands enjeux de la question du stockage des énergies. Pour développer les énergies renouvelables, en particulier l’énergie solaire, intermittentes et diluées, et les incorporer dans les réseaux électriques, il faut développer les technologies de stockage d’énergie. Les besoins sont énormes. Même si le stockage électrochimique (batteries) est un élément important de la stratégie générale, ce cours ne discute que de stockage chimique : décomposition de l’eau en oxygène et hydrogène, utilisation de la biomasse (biocarburants), valorisation du CO2. Ce dernier point est plus particulièrement développé car il s’appuie sur une démarche originale de chimie bioinspirée, la photosynthèse artificielle. Les chimistes de synthèse s’attaquent aujourd’hui à cette question à travers la construction et la mise au point de cellules photoélectrochimiques ou de cellules d’électrolyse couplées à des panneaux voltaïques, convertisseurs d’énergie solaire en énergie chimique. Les quelques exemples de tels dispositifs, certes encore insuffisamment performants, récemment rapportés dans la littérature, sont présentés et discutés. Les composants chimiques clés de ces dispositifs sont d’une part les collecteurs de l’énergie lumineuse (photosensibilisateurs, semiconducteurs) et d’autre part les catalyseurs pour l’oxydation de l’eau (anode) et pour la réduction du CO2 en molécules riches en énergie (cathode).