Biopilles : piles du futur

2003/11/30 Atxotegi Alegria, Uhaina - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

• Energia

Bactéries, matières premières de base des biopilles.

Nous savons que les bactéries, ces micro-organismes vivants, sont capables de produire de l'électricité. Mais la production obtenue est généralement nulle. Cet été, les résultats de la chercheuse en électrochimie Uwe Schröder, professeur à l'Université Greifswald en Allemagne, nous ont montré que le rêve peut devenir réalité. Le chercheur allemand a obtenu la plupart du courant obtenu jusqu'à présent avec des micro-organismes. Ce résultat peut être une avancée majeure dans la production de futures biopilles ou des piles bactériennes.

En quoi consiste la biopile ?

Une pile qui fonctionne avec des bactéries révolutionnerait le monde de l'énergie. Des technologies purement chimiques, comme l'hydrogène, le méthane ou le méthanol, produisent de l'électricité. En outre, ils contiennent généralement de nombreuses platines pour des réactions chimiques. Cela représente beaucoup le produit. Cependant, dans la biopile, le platine est remplacé par des bactéries gratuites. Le combustible peut également être remplacé par de l'eau sale d'égout avec de la matière organique, par exemple...

Les biopilles seront jamais pièces de rechange bon marché des piles actuelles ?

Essayez d'imaginer un téléphone mobile qui peut être chargé avec une cartouche d'eau sale. La pile bactérienne serait environ celle. Une pile composée de microbes qui produisent un courant électrique renouvelable par batteries vivantes, bon marché et matière organique. Les combustibles classiques, en plus de coûteux, ingèrent l'hydrogène et le méthhanol, de sorte que la solution des biopiles est attrayante.

Piles bon marché... et microbées !

La principale différence entre les deux types de piles se produit à l'intérieur des bactéries. Lorsque les bactéries ingèrent de la matière organique, elles stockent un grand stock d'électrons, dont beaucoup doivent être libérés pour éviter la détérioration de leur machine biochimique. Ils sont généralement libérés à l'aide de l'oxygène de l'air. En fait, l'oxygène est mélangé avec des électrons et des protons (H+) et l'eau est formée (H2O), une molécule qui n'est pas préjudiciable aux microbes.

Le principal casse-tête des chercheurs a été l'éloignement des bactéries pour générer de l'eau. Pour cela, ils obligent les électrons à voyager dans un circuit électrique. La pile est donc divisée en deux parties ou récipients. Le premier est plein de bactéries et les électrons sont formés. La seconde, en revanche, est entourée d'oxygène et elle produit la réaction de génération d'eau. Le courant électrique se produit lors du passage des électrons d'un récipient à l'autre de la pile.

Ils doivent créer de petites biopilles afin qu'elles puissent également être utilisées par de petits appareils.

Mais il y a un problème. Le courant électrique généré par ces biopilles est très faible. Et c'est que nous aurions besoin de 3000 biopilles pour démarrer l'ordinateur. Les chercheurs ont donc encore assez de travail dans ce domaine. En définitive, pour augmenter le courant, il faut augmenter le nombre d'électrons, en essayant de capturer le plus grand nombre possible d'électrons des bactéries. Après mille tentatives, le chercheur Uwe Schröder a utilisé la polyaniline pour absorber des électrons de bactéries. En outre, il a réussi à éliminer le monoxyde de carbone (CO), puisque le monoxyde de carbone, stocké en grandes quantités, isole les électrons.

Aux États-Unis, des recherches sont également en cours sur le même sujet. Depuis 1999, les professeurs Clare Raimers et Leonard Tender étudient ce sujet. Malheureusement, pour l'instant, aucune solution satisfaisante n'a été obtenue pour la commercialisation de biopilles.

La taille des bactéries, un autre problème

Les bactéries sont microscopiques, mais quand il faut accumuler un milliard ils occupent assez de centimètres cubes. Et bien sûr, ils sont trop grands pour les téléphones mobiles ou microapplications comme des piles à usage médical.

Pour réduire au maximum les biopilles, certains scientifiques ont essayé d'éliminer les bactéries en conservant seulement leurs enzymes. Ils produiraient ainsi des piles enzymatiques.

En regardant vers l'avenir...

Actuellement, tout appareil a besoin de source d'énergie et les biopilles seront très bon marché.

Selon les scientifiques, les premières biopilles de taille appropriée seront utilisées pour 2008 dans l'industrie alimentaire ou les stations d'épuration. Les industriels, surtout, réduiront la matière organique des déchets et en même temps obtiendront de l'électricité.

Pour les années 2010-1015, la nouvelle pile peut également être utilisée par des particuliers. Selon certains chercheurs, il peut également être utilisé sur les véhicules électriques fonctionnant avec du sucre, car il est la nourriture préférée des bactéries.

Les prévisions indiquent qu'aujourd'hui on a réussi à faire des biopilles, mais leur utilisation reste très limitée.

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