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Biopiles - Université Angers

Biopiles à micro-organismes

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Quand la pile électrique se fait verte

Maxime Pontié, devant la micro biopile hybride développée au sein du Gepea.

Produire de l'électricité à partir de déchets de station d'épuration. L'équipe de Maxime Pontié, professeur à l'Université d'Angers, membre du laboratoire Génie des procédés, environnement, agroalimentaire (Gepea) travaille sur la mise au point d'une pile à combustible durable. Dans ce cadre, Salma Ben Rejeb, étudiante en master Sciences et ingénierie de l’environnement, a été récompensée par la Société chimique de France.

Inventée au milieu du XIXe siècle, la pile à combustible fait l'objet d'un net regain d’intérêt depuis une dizaine d'années. Elle génère de l’électricité à partir de molécules d'hydrogène et d'oxygène, avec de l'eau pour seul rejet. Alternative prometteuse aux sources d'énergies actuelles, la pile à combustible voit néanmoins son développement butter – entre autres – sur des questions de coût de production. Pour accélérer la vitesse des réactions électrochimiques, un catalyseur doit en effet être déposé sur les électrodes (anode et cathode). Il s'agit généralement de platine, un métal rare, polluant et extrêmement cher.

En collaboration avec l'Institut européen des membranes de Montpellier, l'équipe de Maxime Pontié a décidé d'étudier des solutions pour remplacer le platine, qu'il s'agisse de composés chimiques ou d'organismes vivants.

Dans le cadre d'un stage de recherche, réalisé à la Faculté des sciences, Salma Ben Rejeb, alors étudiante en master 2 Sciences et ingénierie de l’environnement, a mis au point une nouvelle cathode, « avec un catalyseur chimique, pas cher », résume Maxime Pontié, spécialiste du génie des procédés et bioélectrochimiste.

Composée d'un feutre de carbone recouvert d'un film de phthalocyanine de nickel, la nouvelle cathode a été préparée à Angers et testée à Montpellier. Avec des résultats concluants : « Salma Ben Rejeb a prouvé que la molécule chimique remplaçait avantageusement le platine », en multipliant par 13 la puissance électrique délivrée. Pour ses travaux, la jeune femme de 28 ans, arrivée à l'Université d'Angers en 2010 après des études d'ingénieur en Tunisie, a reçu le prix annuel du groupe d'électrochimie de la Société chimique de France.

Élimination des médicaments

En parallèle de ces avancées sur la cathode (côté oxygène), le Gepea travaille en collaboration avec le Groupe d'étude des interactions hôte-pathogène (GEIHP), l'un des maillons du pôle Santé d'Angers. Cette fois, côté anode, c'est un micro-organisme qui est utilisé comme catalyseur, « un champignon filamenteux » qui colonise un feutre de carbone.

Cette anode est plongée dans une solution qui contient du « combustible », non pas de l'hydrogène comme dans la pile classique, mais un médicament, « du paracétamol, que l'on retrouve en quantité dans les boues des stations d'épuration ». La molécule médicamenteuse va être dégradée par le champignon, créant les conditions nécessaires à la réaction chimique à la base du fonctionnement de la pile à combustible. « L'intérêt, c'est de produire de l'énergie à partir de déchets, ceux des déchets des stations d'épuration que l'on participe à dépolluer, en les débarrassant notamment des micro-polluants réfractaires aux traitements bactériens ».

La tension électrique créée par cette « micro biopile hybride » est très modeste (250 millivolts maxi contre 1500 millivolts pour une pile standard AA/LR6 par exemple). « On ne va pas faire rouler des voitures avec ça, c'est sûr, reconnaît Maxime Pontié. Mais l'électricité générée pourrait très bien être utilisée pour alimenter des micro-capteurs, installés sur les bassins versants, qui seraient capables de détecter des polluants dans l'environnement ».

La mise au point de ces micro-capteurs est un autre des axes de développement du laboratoire.

Commentaire de INSTET posté le 4 septembre 2016 à 17:06

Qu'elle avancée... T'es dans ton siècle et vous faites avancer les choses...

BRAVO...

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