Directeur / Administrateur de laboratoire: Lindsay Shepard
Daniel G. Nocera est Professeur d’énergie à Patterson Rockwood à l’Université Harvard. Largement reconnu dans le monde comme un chercheur de premier plan dans les énergies renouvelables, il est l’inventeur de la feuille artificielle et de la feuille bionique. Nocera a réalisé le processus de photosynthèse des combustibles solaires – la division de l’eau en hydrogène et en oxygène en utilisant la lumière de l’eau neutre, à la pression atmosphérique et à la température ambiante. Il a réalisé ce processus solaire à des rendements supérieurs à 10%. La feuille artificielle a été nommée Innovation de l’année 2011 par le magazine Time. Il a depuis élaboré cette invention pour réaliser un cycle photosynthétique artificiel complet. Pour ce faire, il a créé la feuille bionique, une bactérie bio-machinée qui utilise l’hydrogène de cette feuille artificielle et le dioxyde de carbone de l’air pour fabriquer de la biomasse et des combustibles liquides. La feuille bionique, qui a été désignée par le Forum économique mondial comme la technologie révolutionnaire pour 2017, effectue une photosynthèse artificielle dix fois plus efficace que la photosynthèse naturelle. Dans le prolongement de cette approche, Nocera a obtenu une synthèse renouvelable et distribuée d’ammoniac (et d’engrais) aux conditions ambiantes en couplant le fractionnement de l’eau à base d’énergie solaire à un bioorganisme fixateur d’azote, alimenté par l’hydrogène produit à partir du fractionnement de l’eau. Ainsi, en utilisant uniquement la lumière du soleil, l’air et l’eau, un système distribué alimenté par des énergies renouvelables a été créé pour produire du carburant et de la nourriture. Une telle science est particulièrement utile aux pauvres du monde, où les grandes infrastructures de production de carburant et de nourriture ne sont pas tenables. Parmi les autres domaines d’intérêt du groupe figurent la première mesure et la théorie du transfert d’électrons couplés au proton et son application à l’enzymologie radicale, le développement de nouvelles thérapies anticancéreuses en créant des chimiosenseurs nanocristallins pour le profilage métabolique des tumeurs et la conception de matériaux frustrés de spin pour explorer des états exotiques résultant de spins fortement corrélés. Il a créé le premier liquide de spin quantique à partir de S = ½ spins sur un réseau de kagomé, un prix très recherché en physique de la matière condensée. En marge de la chimie, Nocera a inventé la technique de Vélocimétrie par marquage moléculaire (MTV) pour effectuer des mesures de vitesse simultanées et multipoints d’écoulements turbulents hautement tridimensionnels. La technique a été utilisée par la communauté des ingénieurs pour résoudre un certain nombre de problèmes importants et de longue date.
Les contributions de Nocera à la recherche sur les énergies renouvelables ont été récompensées par plusieurs prix, dont le Prix Leigh Ann Conn pour les énergies renouvelables, le Prix Eni, le Prix IAPS, le Prix Burghausen, le Prix Science et Technologie des Nations Unies et le Prix Harrison Howe de l’American Chemical Society pour la chimie inorganique. Prix Kosolapoff et Remsen. Il est membre de l’Académie Américaine des Arts et des Sciences, de l’Académie Nationale des Sciences des États-Unis et de l’Académie Indienne des Sciences. Il a été nommé parmi les 100 personnes les plus influentes du monde par le magazine Time et était 11e sur la liste du New Statesman sur le même sujet, et il est un invité fréquent à la télévision et à la radio et est régulièrement présenté dans la presse écrite.
Avant de rejoindre Harvard, Nocera a commencé sa carrière à la Michigan State University, où il était Professeur émérite de l’Université, puis en 1997 a rejoint la faculté du MIT où il était Professeur Henry Dreyfus d’Énergie. Il a obtenu son baccalauréat à l’Université Rutgers et son doctorat à Caltech. Nocera a encadré 159 doctorants. les étudiants diplômés et postdoctoraux, dont 69 ont occupé des postes de professeurs, ont publié plus de 450 articles, donné plus de 975 conférences invitées et 128 conférences nommées. En 2008, Nocera a fondé Sun Catalytix, une société engagée dans le développement du stockage d’énergie pour la mise en œuvre à grande échelle des énergies renouvelables. En août 2014, Lockheed Martin a acheté les actifs de Sun Catalytix, et la technologie Sun Catalytix est maintenant commercialisée dans le cadre de l’entreprise Lockheed Martin GridStar™ Flow. Une deuxième société, Kula Bio, a été fondée par Nocera en 2018 pour se concentrer sur le développement de la fertilisation des cultures renouvelables et distribuées et la restauration des terres.