Photosynthèse Artificielle: Capter et stocker l'énergie du soleil pour produire du carburant solaire

Par Fouad Sabry

Qu'est-ce que la photosynthèse artificielle

La photosynthèse synthétique est un processus chimique qui reproduit le processus naturel de la photosynthèse en transformant la lumière du soleil, l'eau et le dioxyde de carbone en glucides et en oxygène. Ce processus est également connu sous le nom de photosynthèse artificielle. Le processus de capture et de stockage de l'énergie solaire dans les liaisons chimiques d'un carburant est généralement appelé "photosynthèse artificielle", et le mot est généralement utilisé de manière interchangeable avec l'expression. La séparation photocatalytique de l'eau, souvent connue sous le nom de photosynthèse artificielle, est le processus de conversion de l'eau en hydrogène et en oxygène par l'utilisation de la lumière. Une autre approche qui a été étudiée pour reproduire le processus naturel de fixation du carbone est appelée réduction du dioxyde de carbone par la lumière.

Comment vous en bénéficierez

(I ) Aperçus et validations sur les sujets suivants :

Chapitre 1 : Photosynthèse artificielle

Chapitre 2 : Hydrogène

Chapitre 3 : Photohydrogène

Chapitre 4 : Cellule photoélectrochimique

Chapitre 5 : Séparation de l'eau

Chapitre 6 : Photocatalyse

Chapitre 7 : Hydrogénase

Chapitre 8 : Solaire chimique

Chapitre 9 : Métabolisme microbien

Chapitre 10 : Production d'hydrogène

Chapitre 11 : Biohydrogène

Chapitre 12 : Évolution de l'oxygène

Chapitre 13 : Le dioxygène dans les réactions biologiques

Chapitre 14 : La biopile enzymatique

Chapitre 15 : Daniel G. Nocera

Chapitre 16 : Séparation photocatalytique de l'eau

Chapitre 17 : Craig L. Hill

Chapitre 18 : Combustible solaire

Chapitre 19 : Photogéochimie

Chapitre 20 : Catalyse d'oxydation de l'eau

Chapitre 21 : Bion ic Leaf

(II) Répondre aux principales questions du public sur la photosynthèse artificielle.

(III) Exemples concrets d'utilisation de la photosynthèse artificielle dans de nombreux domaines.

(IV) 17 annexes pour expliquer, brièvement, 266 technologies émergentes dans chaque industrie pour avoir une compréhension complète à 360 degrés des technologies de la photosynthèse artificielle.

À qui est destiné ce livre

Professionnels, étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs, passionnés, amateurs et ceux qui veulent aller au-delà des connaissances ou des informations de base pour tout type de photosynthèse artificielle.

• Langue: Français
• Éditeur: Un Milliard De Personnes Informées [French]
• Date de sortie: 18 oct. 2022

Aperçu du livre

Copyright

Photosynthèse artificielle Copyright © 2022 par Fouad Sabry. Tous droits réservés.

Tous droits réservés. Aucune partie de ce livre ne peut être reproduite sous quelque forme ou par quelque moyen électronique ou mécanique, y compris les systèmes de stockage et de récupération de l’information, sans l’autorisation écrite de l’auteur. La seule exception est faite par un examinateur, qui peut citer de courts extraits dans une critique.

Couverture dessinée par Fouad Sabry.

Ce livre est une œuvre de fiction. Les noms, les personnages, les lieux et les incidents sont soit des produits de l’imagination de l’auteur, soit utilisés de manière fictive. Toute ressemblance avec des personnes réelles, vivantes ou mortes, des événements ou des lieux est entièrement fortuite.

Bonus

Vous pouvez envoyer un e-mail à [e-mail] avec pour objet « Photosynthèse artificielle: capturer et stocker l’énergie de la lumière du soleil pour produire du combustible solaire », et vous recevrez un e-mail contenant les premiers chapitres de ce livre.

Fouad Sabry

Visitez le site Web de 1BK à l’adresse

www.1BKOfficial.org

Préface

Pourquoi ai-je écrit ce livre ?

L’histoire de l’écriture de ce livre a commencé en 1989, alors que j’étais étudiant à l’école secondaire des étudiants avancés.

C’est remarquablement comme les écoles STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics), qui sont maintenant disponibles dans de nombreux pays avancés.

STEM est un programme basé sur l’idée d’éduquer les étudiants dans quatre disciplines spécifiques - science, technologie, ingénierie et mathématiques - dans une approche interdisciplinaire et appliquée. Ce terme est généralement utilisé pour désigner une politique éducative ou un choix de programme dans les écoles. Elle a des répercussions sur le perfectionnement de la main-d’œuvre, les préoccupations en matière de sécurité nationale et la politique d’immigration.

Il y avait un cours hebdomadaire dans la bibliothèque, où chaque élève est libre de choisir n’importe quel livre et de lire pendant 1 heure. L’objectif de la classe est d’encourager les élèves à lire des matières autres que le programme éducatif.

Dans la bibliothèque, alors que je regardais les livres sur les étagères, j’ai remarqué d’énormes livres, totalisant 5 000 pages en 5 parties. Le nom du livre est « L’Encyclopédie de la technologie », qui décrit tout ce qui nous entoure, duzéro absolu aux semi-conducteurs, presque toutes les technologies, à cette époque, ont été expliquées avec des illustrations colorées et des mots simples. J’ai commencé à lire l’encyclopédie, et bien sûr, je n’ai pas pu la terminer dans le cours hebdomadaire de 1 heure.

J’ai donc convaincu mon père d’acheter l’encyclopédie. Mon père m’a acheté tous les outils technologiques au début de ma vie, le premier ordinateur et la première encyclopédie technologique, et les deux ont un grand impact sur moi et ma carrière.

J’ai terminé toute l’encyclopédie pendant les mêmes vacances d’été de cette année, puis j’ai commencé à voir comment l’univers fonctionne et comment appliquer ces connaissances aux problèmes quotidiens.

Ma passion pour la technologie a commencé il y a plus de 30 ans et le voyage continue.

Ce livre fait partie de « L’Encyclopédie des technologies émergentes » qui est ma tentative de donner aux lecteurs la même expérience étonnante que j’ai eue quand j’étais au lycée, mais au lieu des technologies du 20ème siècle, je suis plus intéressé par les technologies émergentes du 21ème siècle, les applications et les solutions industrielles.

« L’Encyclopédie des technologies émergentes » sera composée de 365 livres, chaque livre sera axé sur une seule technologie émergente. Vous pouvez lire la liste des technologies émergentes et leur catégorisation par industrie dans la partie « Bientôt disponible », à la fin du livre.

365 livres pour donner aux lecteurs la possibilité d’accroître leurs connaissances sur une seule technologie émergente chaque jour au cours d’une période d’un an.

Introduction

Comment ai-je écrit ce livre ?

Dans chaque livre de « The Encyclopedia of Emerging Technologies », j’essaie d’obtenir des informations de recherche instantanées et brutes, directement de l’esprit des gens, en essayant de répondre à leurs questions sur la technologie émergente.

Il y a 3 milliards de recherches Google chaque jour, et 20% d’entre elles n’ont jamais été vues auparavant. Ils sont comme une ligne directe vers les pensées des gens.

Parfois, c’est 'Comment puis-je enlever le bourrage papier'. D’autres fois, ce sont les peurs déchirantes et les désirs secrets qu’ils n’oseraient jamais partager qu’avec Google.

Dans ma quête pour découvrir une mine d’or inexploitée d’idées de contenu sur la « photosynthèse artificielle », j’utilise de nombreux outils pour écouter les données de saisie semi-automatique des moteurs de recherche comme Google, puis je lance rapidement chaque phrase et question utile, les gens demandent autour du mot-clé « Photosynthèse artificielle ».

C’est une mine d’or de perspicacité des gens, que je peux utiliser pour créer du contenu, des produits et des services frais et ultra-utiles. Les gens gentils, comme vous, veulent vraiment.

Les recherches de personnes sont l’ensemble de données le plus important jamais collecté sur la psyché humaine. Par conséquent, ce livre est un produit vivant, et constamment mis à jour par de plus en plus de réponses à de nouvelles questions sur la « Photosynthèse artificielle », posées par des gens, tout comme vous et moi, s’interrogeant sur cette nouvelle technologie émergente et aimeraient en savoir plus à ce sujet.

L’approche pour écrire ce livre est d’obtenir un niveau plus profond de compréhension de la façon dont les gens recherchent autour de « Photosynthèse artificielle », révélant des questions et des requêtes auxquelles je ne penserais pas nécessairement de tête, et répondant à ces questions avec des mots super faciles et digestes, et de naviguer dans le livre d’une manière simple.

Donc, quand il s’agit d’écrire ce livre, j’ai veillé à ce qu’il soit aussi optimisé et ciblé que possible. Le but de ce livre est d’aider les gens à mieux comprendre et à développer leurs connaissances sur la « photosynthèse artificielle ». J’essaie de répondre aux questions des gens aussi fidèlement que possible et de montrer beaucoup plus.

C’est une façon fantastique et belle d’explorer les questions et les problèmes que les gens ont et d’y répondre directement, et d’ajouter de la perspicacité, de la validation et de la créativité au contenu du livre – même des pitchs et des propositions. Le livre révèle des domaines de recherche riches, moins encombrés et parfois surprenants que je n’atteindrais pas autrement. Il ne fait aucun doute qu’il devrait accroître la connaissance de l’esprit des lecteurs potentiels, après avoir lu le livre en utilisant cette approche.

J’ai appliqué une approche unique pour rendre le contenu de ce livre toujours frais. Cette approche dépend de l’écoute de l’esprit des gens, en utilisant les outils d’écoute de recherche. Cette approche m’a aidé à :

Rencontrez les lecteurs exactement là où ils se trouvent, afin que je puisse créer un contenu pertinent qui touche une corde sensible et favorise une meilleure compréhension du sujet.

Gardez le doigt sur le pouls, afin que je puisse obtenir des mises à jour lorsque les gens parlent de cette technologie émergente de nouvelles façons, et surveiller les tendances au fil du temps.

Découvrez des trésors cachés de questions ont besoin de réponses sur la technologie émergente pour découvrir des informations inattendues et des niches cachées qui renforcent la pertinence du contenu et lui donnent un avantage gagnant.

Les éléments constitutifs de la rédaction de ce livre sont les suivants :

(1) J’ai cessé de perdre du temps sur le contenu voulu par les lecteurs, j’ai rempli le contenu du livre avec ce dont les gens ont besoin et j’ai dit au revoir aux idées de contenu sans fin basées sur des spéculations.

(2) J’ai pris des décisions solides, et pris moins de risques, pour être aux premières loges de ce que les gens veulent lire et savoir – en temps réel – et utiliser les données de recherche pour prendre des décisions audacieuses, sur les sujets à inclure et les sujets à exclure.

(3) J’ai rationalisé ma production de contenu pour identifier les idées de contenu sans avoir à passer manuellement au crible les opinions individuelles pour gagner des jours et même des semaines de temps.

C’est merveilleux d’aider les gens à accroître leurs connaissances d’une manière simple en répondant simplement à leurs questions.

Je pense que l’approche de l’écriture de ce livre est unique car elle rassemble et suit les questions importantes posées par les lecteurs sur les moteurs de recherche.

Remerciements

Écrire un livre est plus difficile que je ne le pensais et plus gratifiant que je n’aurais jamais pu l’imaginer. Rien de tout cela n’aurait été possible sans le travail accompli par des chercheurs prestigieux, et je tiens à souligner leurs efforts pour accroître les connaissances du public sur cette technologie émergente.

Dédicace

Pour les éclairés, ceux qui voient les choses différemment et veulent que le monde soit meilleur, ils n’aiment pas le statu quo ou l’État existant. Vous pouvez trop être en désaccord avec eux, et vous pouvez discuter encore plus avec eux, mais vous ne pouvez pas les ignorer, et vous ne pouvez pas les sous-estimer, parce qu’ils changent toujours les choses ... Ils poussent la race humaine en avant, et tandis que certains peuvent les voir comme des fous ou des amateurs, d’autres voient du génie et des innovateurs, parce que ceux qui sont assez éclairés pour penser qu’ils peuvent changer le monde, sont ceux qui le font, et conduisent les gens à l’illumination.

Épigraphe

La photosynthèse synthétique est un processus chimique qui reproduit le processus naturel de la photosynthèse en transformant la lumière du soleil, l’eau et le dioxyde de carbone en glucides et en oxygène. Ce processus est également connu sous le nom de photosynthèse artificielle. Le processus de capture et de stockage de l’énergie de la lumière du soleil dans les liaisons chimiques d’un carburant est généralement appelé « photosynthèse artificielle », et le mot est généralement utilisé de manière interchangeable avec l’expression. La division photocatalytique de l’eau, souvent connue sous le nom de photosynthèse artificielle, est le processus de conversion de l’eau en hydrogène et en oxygène par l’utilisation de la lumière. Une autre approche qui a été étudiée pour reproduire le processus naturel de fixation du carbone est appelée réduction du dioxyde de carbone induite par la lumière.

Table des matières

Copyright

Bonus

Préface

Introduction

Remerciements

Dédicace

Épigraphe

Table des matières

Chapitre 1 : Photosynthèse artificielle

Chapitre 2 : Hydrogène

Chapitre 3 : Photohydrogène

Chapitre 4 : Cellule photoélectrochimique

Chapitre 5 : Fractionnement de l’eau

Chapitre 6 : Photocatalyse

Chapitre 7 : Hydrogénase

Chapitre 8 : Chimie solaire

Chapitre 9 : Métabolisme microbien

Chapitre 10 : Production d’hydrogène

Chapitre 11 : Biohydrogène

Chapitre 12 : Évolution de l’oxygène

Chapitre 13 : Le dioxygène dans les réactions biologiques

Chapitre 14 : Pile à biocombustible enzymatique

Chapitre 15 : Daniel G. Nocera

Chapitre 16 : Fractionnement photocatalytique de l’eau

Chapitre 17 : Craig L. Hill

Chapitre 18 : Combustible solaire

Chapitre 19 : Photogéochimie

Chapitre 20 : Catalyse par oxydation de l’eau

Chapitre 21 : Feuille bionique

Épilogue

À propos de l’auteur

À venir

Annexes : Technologies émergentes dans chaque industrie

Chapitre 1 : Photosynthèse artificielle

La photosynthèse synthétique est un processus chimique qui reproduit le processus naturel de la photosynthèse en transformant la lumière du soleil, l’eau et le dioxyde de carbone en glucides et en oxygène. Ce processus est également connu sous le nom de photosynthèse artificielle. Le processus de capture et de stockage de l’énergie de la lumière du soleil dans les liaisons chimiques d’un carburant est souvent appelé « photosynthèse artificielle », et l’expression est généralement utilisée pour s’appliquer à un tel système (un combustible solaire). La division photocatalytique de l’eau, souvent connue sous le nom de photosynthèse artificielle, est le processus de conversion de l’eau en hydrogène et en oxygène par l’utilisation de la lumière. Une autre technique qui fait l’objet de recherches et qui est similaire à la fixation naturelle du carbone est appelée réduction du dioxyde de carbone induite par la lumière.

La conception et l’assemblage de dispositifs pour la production directe de combustibles solaires, la photoélectrochimie et son application dans les piles à combustible, et l’ingénierie d’enzymes et de microorganismes photoautotrophes pour la production de biocarburant microbien et de biohydrogène à partir de la lumière du soleil sont tous des exemples des types de recherche qui relèvent de ce domaine.

L’oxydation et la réduction sont deux demi-réactions qui peuvent être séparées de la réaction photosynthétique. Ces deux réactions sont nécessaires à la production de carburant. Au cours du processus de photosynthèse, les molécules d’eau sont oxydées par la lumière, ce qui entraîne la libération d’oxygène et de protons. Le cycle de Calvin-Benson est le nom donné au processus indépendant de la lumière qui a lieu au cours de la deuxième phase de la photosynthèse chez les plantes. Cette réaction transforme le dioxyde de carbone en glucose (carburant). Les photocatalyseurs capables d’effectuer ces deux processus sont maintenant développés par des chercheurs travaillant sur la photosynthèse artificielle. En outre, les protons créés comme sous-produit de la division de l’eau peuvent être utilisés dans la production d’hydrogène. Ces catalyseurs doivent être capables de réagir rapidement et d’absorber une proportion importante des photons solaires qui leur sont incidents.

Le photovoltaïque, d’autre part, peut obtenir son énergie directement du soleil, L’inefficacité de la production de carburant à partir de l’énergie solaire (processus indirect) et le fait que la lumière du soleil n’est pas constante tout au long de la journée sont deux facteurs qui limitent l’utilisation de cette technologie.

La création de biocarburants est une utilisation de la photosynthèse naturelle qui peut être envisagée, C’est une façon détournée de dire qu’elle n’est pas très efficace pour convertir un type d’énergie en un autre (en raison du fait que la photosynthèse elle-même n’est pas très efficace pour transformer la lumière du soleil en biomasse), les dépenses encourues pour la collecte et l’expédition du carburant,  ainsi que les tensions résultant du besoin croissant de masse terrestre pour la production agricole.

La production d’un combustible à partir du soleil qui peut être facilement stocké et utilisé pendant les périodes de temps où la lumière du soleil n’est pas accessible est l’objectif de la photosynthèse artificielle, par l’utilisation de processus directs, c’est-à-dire pour fabriquer un combustible solaire.

À la suite de l’invention de catalyseurs capables de recréer les composants essentiels de la photosynthèse, En fin de compte, les seules sources nécessaires à la création d’énergie propre seraient l’eau et le soleil.

Seul l’oxygène serait produit comme sous-produit, De plus, la création de carburant solaire pourrait un jour être moins coûteuse que la production d’essence.

En plus de cela, on s’attend à ce que ce soit l’une des méthodes les plus importantes, sinon la plus importante, qui sont à la fois efficientes et efficaces pour extraire l’hydrogène de l’eau.

L’une des technologies les plus prometteuses actuellement en cours de développement est celle qui convertira l’énergie solaire en hydrogène via un processus appelé séparation de l’eau qui sera aidé par des catalyseurs photosemi-conducteurs.

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