Publié le 25 février 2026 14:51:00. Des chercheurs américains ont mis au point une nouvelle méthode de stockage de l’énergie solaire prometteuse, s’inspirant des mécanismes de défense de l’ADN humain face aux rayons ultraviolets, pour pallier les limites des batteries traditionnelles et décarboner le chauffage.
- Le chauffage représente près de la moitié de la demande énergétique mondiale, et est actuellement assuré aux deux tiers par les combustibles fossiles.
- Une équipe de l’Université de Californie à Santa Barbara (UCSB) et de l’UCLA a développé un liquide capable d’emmagasiner l’énergie solaire sous forme de chaleur et de la restituer plusieurs mois plus tard, à la demande.
- Ce nouveau système de stockage thermique solaire moléculaire (MOST) atteint une densité énergétique de 1,65 mégajoules par kilogramme (MJ/kg), presque le double de celle d’une batterie lithium-ion standard.
La transition énergétique nécessite des solutions innovantes pour stocker l’énergie renouvelable et réduire notre dépendance aux énergies fossiles. Si l’énergie solaire offre une alternative propre, son intermittence pose problème : les panneaux solaires ne produisent pas d’électricité la nuit ou par temps nuageux. Les batteries actuelles, bien que performantes, sont coûteuses, encombrantes et perdent de leur capacité avec le temps. De plus, la reconversion de l’électricité stockée en chaleur entraîne des pertes d’énergie supplémentaires.
Pour relever ce défi, des scientifiques de l’UCSB et de l’UCLA ont exploré une approche biomimétique, s’inspirant de la manière dont l’organisme humain se protège des dommages causés par les rayons ultraviolets. Lorsque la peau est exposée au soleil, les rayons UV peuvent endommager l’ADN, provoquant la formation de lésions appelées isomères de Dewar. L’organisme possède un mécanisme de réparation, grâce à une enzyme appelée photolyase, qui permet de rétablir l’ADN dans sa forme initiale, en libérant de la chaleur au passage.
L’équipe de recherche a synthétisé une molécule chimique, un cousin de la thymine présente dans l’ADN, appelée 2-pyrimidone. Cette molécule est conçue pour se transformer en une structure tendue et à haute énergie lorsqu’elle est exposée à la lumière du soleil. Lorsqu’elle est déclenchée, elle reprend sa forme initiale, libérant l’énergie stockée sous forme de chaleur. Ce concept, connu sous le nom de stockage d’énergie solaire moléculaire (MOST), permet de contourner l’utilisation de batteries traditionnelles.
Les chercheurs ont optimisé cette molécule en utilisant un processus de déformation composée, créant une structure contenant deux anneaux à quatre chaînons particulièrement instables. Cette conception permet d’atteindre une densité énergétique record de 1,65 MJ/kg, surpassant les batteries lithium-ion classiques. Dans leurs expériences, ils ont réussi à faire bouillir de l’eau à température ambiante grâce à la chaleur dégagée par le système.
Un avantage majeur de cette nouvelle technologie est que le liquide développé ne nécessite pas de solvants toxiques pour fonctionner, contrairement à de nombreux systèmes MOST précédents. De plus, il est compatible avec l’eau, ce qui réduit les risques en cas de fuite dans un futur système de chauffage résidentiel.
« Nous décrivons généralement cela comme une batterie solaire rechargeable. Elle stocke la lumière du soleil et peut être rechargée. »
Nguyen, auteur principal de l’étude
Cependant, des défis subsistent. La molécule de pyrimidone n’absorbe actuellement la lumière que dans une gamme étroite d’UV-A et d’UV-B, ne représentant que 5 % du spectre solaire total. De plus, le système présente un faible rendement quantique, ce qui signifie que seule une faible proportion des photons de lumière incidente parvient à activer la molécule. Les chercheurs travaillent à améliorer ces aspects pour rendre la technologie plus efficace et viable.
L’équipe envisage un système en boucle fermée, où le liquide circule entre un capteur solaire, un réservoir de stockage isolé et un réacteur où la chaleur est libérée à la demande. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue Science.
Bien que des améliorations soient encore nécessaires, cette approche innovante, inspirée de la biologie humaine, ouvre de nouvelles perspectives pour le stockage de l’énergie solaire et la décarbonation du secteur du chauffage.