Biopiles microbiennes

Si les enzymes permettent de réaliser des biopiles particulièrement ciblées pour certains usages, les piles à combustible utilisant les micro-organismes au lieu d’enzymes offrent un autre champ d’applications.
Dès les années 1960 la NASA s’est intéressée aux piles à combustibles microbiennes reprenant les travaux de Michael Cresse Potter qui dès 1911 observait que de l’énergie électrique peut être libérée lors de la désintégration microbienne des composés organiques et ceux de l’équipe du Dr Cohen qui, en 1931, réussi à générer des tensions de plus de 35 V à partir de batteries microbiennes mises en série [1]. Pour la NASA il s’agissait de produire de l’électricité à partir des déchets organiques des vols spatiaux.

Ces premières biopiles microbiennes connurent par la suite un début de commercialisation en tant que sources d’énergie pour les radios en mer mais elles furent abandonnées avec l’arrivée du photovoltaïque moins complexe à mettre en œuvre à l’époque.
Au début des années 2000 la découverte que des micro-organismes peuvent former des biofilms électroactifs sur des surfaces conductrices allait cependant relancer les biopiles microbiennes. Les bactéries contenues dans ces fines pellicules sont en effet capables de connecter leur métabolisme aux surfaces auxquelles ils adhèrent et peuvent catalyser efficacement l’oxydation d’une grande variété de molécules organiques. Ils peuvent donc être utilisés dans des piles à combustible à la place des catalyseurs métalliques, chers et polluants, pour transformer en électricité de nombreuses matières organiques (glucose, acétate, cellulose, mélasses, déchets agricoles, déchets domestiques et plus généralement tout type de substrats fermentescibles.

L'entreprise néerlandaise (Plant-E) développe ce nouveau « procédé qui permet de produire de l'électricité à travers l'interaction entre les racines des plantes et les bactéries présentes dans le sol. La pile tire avantage des 70% de matière organique produite par photosynthèse que la plante ne peut pas utiliser et qu'elle excrète par les racines. Des électrons sont alors libérés, électrons qu'il est possible de capter grâce à une électrode.

Les biopiles, une fois leur développement et leur mise au point achevés, pourraient répondre à de nombreux besoins énergétiques en respectant l’environnement. On pourrait même imaginer des stations d’épuration des eaux usées capables de produire l’électricité dont elles ont besoin grâce aux micro-organismes contenus dans les boues et les effluents qu’elles traitent.


source : plant-e

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[1]Peter Benetto. Microbe come to power. New scientist, 18 avril 1967, page 36.

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Animé par Jacques Carles et Michel Granger, tous deux ingénieurs et « Philosophiae Doctor » de l’Université de Montréal, ce site se propose de collecter les nombreux signaux faibles qui annoncent déjà ce que sera demain et d'analyser les grandes forces qui sont à l’œuvre en ce début de 21ème siècle. L'objectif n'est cependant pas de prévoir ce que sera l’avenir mais plus modestement d’inciter à la réflexion pour agir collectivement et maitriser notre futur au lieu de le subir.


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