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 Les Biopiles

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Hyuunkel
Invocateur des Éléments
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MessageSujet: Les Biopiles   Lun 11 Mai - 10:56


Et si l’électricité prenait désormais sa source dans la nature grâce aux biopiles…

Uniquement alimentées par des substances naturelles comme le sucre, les biopiles seront-elles capables un jour de remplacer les piles classiques ?
Depuis dix ans, glucose, bactéries ou plantes inspirent les chercheurs à la quête d’une source d’énergie alternative et propre. Les biopiles fonctionnent comme des piles classiques à combustibles : elles transforment l’énergie chimique en énergie électrique.
Seulement, à l’inverse de la pile chimique, qui n’est pas biodégradable, les composants de la biopile sont 100 % naturels. Au revoir donc manganèse et platine… des métaux lourds, rares et polluants. « Les piles classiques utilisent du platine, qui est un élément rare. Il serait par exemple impossible d’imaginer alimenter le parc automobile électrique avec ces piles, car on n’aurait pas assez de platine sur Terre. », explique Élisabeth Lojou, directrice de recherche qui développe des biopiles depuis maintenant trois ans.

Du sucre de l’organisme pour produire du courant

Les avancées dans ce domaine se multiplient, et notamment pour des applications biomédicales. Des chercheurs de Grenoble et de Bordeaux ont réussi à mettre au point, en 2010, une pile uniquement alimentée par le glucose de l’organisme. Ce dispositif de quelques millimètres fait réagir l’oxygène et le sucre, présents dans le liquide physiologique du corps. C’est cette réaction qui génère des électrons, utilisés par la pile pour produire du courant.
« C’est un procédé totalement naturel basé sur l’oxydation du glucose par l’oxygène, mais qui normalement prend beaucoup de temps… C’est pourquoi, pour faire fonctionner la pile et que l’énergie se forme assez rapidement, on place des catalyseurs sur l’électrode de la biopile : les enzymes », explique Serge Cosnier, bio-électrochimiste à Grenoble.
« La pile de pacemaker classique a une quantité d’énergie limitée, au bout de cinq à sept ans elle ne fonctionne plus et il faut opérer le malade pour la remplacer. À l’inverse, la biopile s’alimente continuellement via le sucre de l’organisme. Donc en théorie, tant que la personne est en vie, la pile est inépuisable ! », défend le chercheur.
La durée de vie de cette batterie fait cependant débat auprès des spécialistes. « La question qu’on peut se poser est comment maintenir pendant plusieurs années ce dispositif, sans que les enzymes de la biopile soient dégradées par le corps ? rétorque Nicolas Mano, chargé de recherche spécialisé dans les biopiles et les biocapteurs.
« Pour ma part, je pense qu’elles ne pourraient pas dépasser de deux à cinq mois d’utilisation. » Après ce temps, les enzymes qui aident à la formation du courant pourraient donc se dégrader.

S’inspirer des micro-organismes

Mais le corps humain n’est pas le seul à inspirer les chercheurs en mal d’énergie verte… Ces dernières années, le développement de biopiles utilisant des capacités énergétiques des bactéries explose. Élisabeth Lojou et son équipe ont mis au point une pile, qui exploite des enzymes produites naturellement par des bactéries. « Cette biopile, basée sur la transformation enzymatique de l’hydrogène, est déjà aussi puissante que celle à glucose. Elle peut servir à alimenter des dispositifs externes, comme des capteurs de température », explique-t-elle.
Et, contrairement aux composants des piles classiques, les composants de cette biopile sont naturellement inépuisables. « Les enzymes de notre pile sont présents dans de nombreux micro-organismes, et sont extrêmement efficaces… Notre batterie pourrait être très compétitive par rapport à la pile lambda ».
Une pile écologique donc, qui possède l’avantage de recycler les composants des déchets organiques, lorsqu’elle est alimentée par l’hydrogène issu de la biomasse.



Le combustible de la pile provient du dioxyde de carbone fixé par photosynthèse de la plante et sécrété par les racines. Ce CO2 est oxydé par les bactéries qui transfèrent les électrons à l'anode en carbone.
Elle est composée d’un mélange de matière organique (terreaux ou eaux usées par exemple) et de bactéries. Ces êtres vivants récupèrent l’énergie libérée par la matière organique pour la transférer à l’électrode de la pile. Ici, le catalyseur n’est donc plus seulement une enzyme, mais bien la bactérie entière.
« L’avantage de cette pile est qu’elle est pérenne et auto renouvelable, car les bactéries se divisent naturellement. La batterie fonctionne entre quatre à six ans au minimum », explique Frédéric Barrière.

Les biopiles, une alternative énergétique réelle ?

En 2012, l’Union européenne a lancé le projet Plant Power : Un système basé sur une biopile végétale simple, où la photosynthèse, qui libère des électrons, permet la création d’électricité. « Les responsables du projet ont installé, sur leur toit, un parterre de plantes de 20 m2, relié à une prise, pour recharger les téléphones portables. Mais cette végétation produit peu d’énergie alors qu’elle s’étend sur une surface considérable… », précise Frédéric Barrière.
L’obstacle majeur d’un développement à large échelle des biopiles reste donc la dimension. « Pour qu’une biopile alimente de gros appareils comme des voitures électriques, il faudrait en mettre énormément en série », commente Élisabeth Lojou.
Un problème de taille, aussi constaté pour le développement des biopiles à glucose : « En 2007, Sony a commercialisé un mp3 : Il fonctionnait bien, mais la pile faisait 20 centimètres de long ! », raconte Nicolas Mano.


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La théorie, c'est quand on sait tout et que rien ne fonctionne. La pratique, c'est quand tout fonctionne et que personne ne sait pourquoi. Ici, nous avons réuni théorie et pratique : Rien ne fonctionne... et personne ne sait pourquoi !

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Placez votre main sur un poêle une minute et ça vous semble durer une heure. Asseyez vous auprès d'une jolie fille une heure et ça vous semble durer une minute. C'est ça la relativité. ^^

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