Des feuilles artificielles pour sauver la planète ?

La forêt amazonienne rétrécit à vue d’œil, les émissions de gaz à effet de serre ne cessent de croître… Et si, pour lutter contre la crise climatique et faire à nouveau respirer la planète, la solution venait de feuilles… artificielles ?

Une équipe de l’université de l’Illinois a récemment mis au point un modèle ultra-performant de telles feuilles créées en laboratoire, qui pourraient aider à décarboner l’atmosphère tout en produisant de l’énergie ! Le dispositif biomimétique s’inspire du miracle que représente l’apparition des feuilles et de leur capacité de photosynthèse au cours de l’évolution. Éclairage.

« La plante entière s’identifie dans la feuille, dont les autres organes sont juste des appendices. C’est la feuille qui produit la plante »
Sergio Stefano Tonzig, biologiste

La feuille est, du point de vue de l’évolution, un véritable miracle : elle constitue, comme le dit le philosophe Emanuele Coccia dans La Vie des plantes (Rivages, 2016), « le laboratoire climatique par excellence, la cornue qui fabrique et libère dans l’espace l’oxygène ». Sans la feuille, pas d’atmosphère. La feuille est la condition sine qua non de l’arrachement de la vie à la mer, le fondement « cosmologique » d’une vie terrestre. Elle est « l’élément qui rend possibles la vie, la présence et le mélange d’une variété infinie de sujets, corps, histoires et existences mondaines. […] C’est sur les feuilles que repose non seulement la vie de l’individu auquel elles appartiennent, mais aussi la vie du royaume dont elles sont l’expression la plus typique, voire toute la biosphère. »

C’est par la feuille, d’abord, que l’énergie du rayonnement solaire est capturée et finalement redistribuées dans les innombrables courants de la vie, selon les chemins tracés par les chaînes alimentaires. Comme le disait le biologiste Sergio Stefano Tonzig, que cite Coccia : « Le monde entier des vivants, que ce soient les plantes ou les animaux, est soutenu et est rigidement conditionné par l’énergie que les plastes arrachent au soleil pour construire les liens qui maintiennent ensemble la molécule de glucose. La vie sur terre – celle, autonome, du monde végétal non moins que celle, parasitaire, du monde animal – est donc rendue possible par l’existence et par la capacité opératoire des plastes chlorophylliens. » Et Coccia d’ajouter : « les petits limbes verts qui peuplent la planète et capturent l’énergie du soleil sont le tissu connectif cosmique qui permet, depuis des millions d’années, aux vies les plus disparates de s’entrecroiser et de se mélanger sans se fondre réciproquement l’une dans l’autre. »

“L’origine de notre monde, ce sont les feuilles : fragiles, vulnérables et pourtant capables de revenir et revivre après avoir traversé la mauvaise saison”
Emanuele Coccia

Le végétal, en ce sens, n’est pas un élément contenu dans le monde, il est l’étoffe même du monde vivant. « L’origine de notre monde, ce sont les feuilles : fragiles, vulnérables et pourtant capables de revenir et revivre après avoir traversé la mauvaise saison. » Et cette origine « n’est pas dans un événement, infiniment distant dans le temps et l’espace, à des millions d’années-lumière de nous – elle ne se trouve pas plus dans un espace dont nous n’avons plus aucune trace. Elle est ici, maintenant », dans un mouvement de respiration sans cesse renouvelé.

Feuilles d’artifice ?

Pourquoi ne pas s’inspirer de cette puissance aussi considérable que disséminé pour inventer de nouvelles techniques de purification de l’atmosphère ? C’est ce qu’envisage l’équipe de l’université de l’Illinois qui a récemment mis au point un prototype de feuille artificielle imitant le processus de photosynthèse non tant pour produire de l’oxygène que pour supprimer du CO₂ de l’atmosphère – et, incidemment, produire de l’énergie sous forme d’hydrogène. Les projets de photosynthèses artificielles ne sont pas, il est vrai, totalement nouveaux. Dès 2007, une équipe de l’université de Kyoto, au Japon, avait déjà mis au point une feuille artificielle absorbant le dioxyde de carbone 300 fois plus efficacement que les feuilles « naturelles ». Celle-ci avait rapidement été supplantée par le modèle Nocera inventé par Daniel Nocera, chercheur au MIT. La feuille de l’université de l’Illinois se caractérise, de son côté, par des rendements – le ratio entre l’énergie solaire captée et l’énergie stockée – inédits. Elle pourrait capturer, à terme, 3,3 millimoles de CO2 par heure pour chaque 4 centimètres carrés de matériau.

Sans doute ces feuilles artificielles ne constituent-elles pas une solution miracle. Mais elles ont au moins deux vertus : 1. Elles combinent captation de CO₂ et production d’énergie, ce qui invite à penser ensemble ces deux aspects de la question écologique. 2. Elles rompent avec le modèle des grandes installations centralisées – qu’il s’agisse de la captation du CO₂ ou de la production d’énergie – et ouvrent la voie à une logique beaucoup plus disséminée. Sans doute n’est-ce pas un bien en soi, mais ce changement de logique ouvrira, à n’en pas douter, de nouvelles pistes.