La récupération d’énergie à partir de bactéries
Notre dépendance aux technologies alimentées par des batteries nous incite à explorer des solutions inattendues pour les améliorer. Cette fois-ci, la réponse pourrait bien se trouver du côté des bactéries.
Des chercheurs de l’Université de Binghamton, au sein de l’Université d’État de New York, ont mis au point une batterie capable de tirer son énergie des bactéries. Ce dispositif innovant repose sur une simple feuille de papier qui peut être pliée et empilée, permettant ainsi de varier la puissance générée.
Seokheun “Sean” Choi, le principal chercheur de l’étude, souligne que « parmi les nombreuses batteries en papier flexibles et intégratives qui ont un potentiel considérable, la technologie des piles à combustion microbienne est probablement la moins développée ». Son équipe s’est appuyée sur un prototype précédent, inspiré des allumettes, conçu en 2015, qui a depuis évolué pour prendre la forme d’une étoile de ninja, offrant ainsi une puissance accrue.
Un dispositif ingénieux
Dans la version actuelle de cette technologie, un cathode est formée à partir d’un petit morceau de nitrate d’argent placé sous une fine couche de cire sur une feuille de papier chromatographique. En parallèle, un réservoir en polymère conducteur est créé sur l’autre moitié du papier pour constituer l’anode. Lorsque quelques gouttes de liquide chargé en bactéries sont déposées sur le papier et que les deux côtés se touchent par pliage, la respiration cellulaire des microbes permet de produire de l’électricité.
Une solution portable
La capacité à plier cette batterie en différentes configurations la rend à la fois portable et capable de fournir des quantités d’énergie variées, selon les besoins de l’utilisateur. Par exemple, une configuration composée de six batteries en trois séries parallèles a produit 31,51 microwatts à 125,53 microamps, tandis qu’une configuration en six par six a généré 44,85 microwatts à 105,89 microamps, selon Newswise.
Bien que cette puissance ne suffise pas pour allumer une ampoule ou alimenter un smartphone, elle est largement suffisante pour faire fonctionner des biosenseurs capables d’effectuer des tâches vitales. En combinant cette sortie d’énergie avec la facilité de transport et le faible coût du dispositif, nous voilà en présence d’une technologie extrêmement utile dans des zones reculées ou lors de situations d’urgence.
Choi ajoute : « Nous sommes enthousiasmés par le potentiel de cette technologie car les microorganismes peuvent récupérer de l’énergie électrique à partir de toute source biodégradable, comme les eaux usées, qui sont facilement disponibles. Je crois que ce type de biobatterie en papier pourrait constituer une future source d’énergie pour la papertronique. »
FAQ
Quels sont les avantages des batteries à base de bactéries ?
Les batteries à base de bactéries sont écologiques, peu coûteuses et exploitent des sources d’énergie renouvelables, ce qui les rend idéales pour des applications durables.
Comment fonctionne la conversion d’énergie dans ces batteries ?
La conversion d’énergie se fait grâce à la respiration cellulaire des bactéries qui génèrent un flux d’électrons, produisant ainsi de l’électricité utilisable.
Peut-on utiliser ce type de batterie dans des dispositifs grand public ?
D’autres recherches sont nécessaires, mais les applications potentielles pourraient inclure des capteurs médicaux et des dispositifs de surveillance environnementale.
Quelle est la durée de vie de ces batteries ?
Actuellement, la durée de vie de ces batteries dépend de la viabilité des bactéries et du type de substrat utilisées. Des études sont en cours pour améliorer leur longévité.
Comment ces batteries se comparent-elles aux technologies de batteries conventionnelles ?
Bien qu’elles ne remplacent pas encore les batteries traditionnelles pour des équipements à forte demande, elles offrent une alternative respectueuse de l’environnement pour des applications à faible consommation.
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