comment produire de l’électricité à partir de plantes vivants ?

Aujourd’hui , la biomasse est utilisée pour générer de la chaleur et de l’électricité . Mais il existerait  désormais une manière , encore plus durable et respectueuse de l’environnement , de produire de l’électricité à partir de plantes . 

 

le principe

Produire de l’électricité à partir de plantes, c’est possible. Une équipe de scientifiques néerlandaise dirigée par Marjolein Helder  de l’université de Wageningen a en effet développé un nouveau type de piles à combustible microbienne capable de produire de l’électricité grâce à l’interaction entre les racines des plantes et les bactéries du sol.

Le dispositif, baptisé « pile microbienne à plantes » (Plant Microbial Fuel Cell), tire avantage les 70% de matière organique produite par photosynthèse que la plante n’utilise pas et qui sont excrétés par ses racines.

La photosynthèse est un processus naturel qui permet aux plantes de convertir l’énergie solaire en énergie chimique. A la lumière, le dioxyde de carbone (CO2) et l’eau (H20) sont transformés en sucre (glucose) et en dioxygène (O2) grâce à une série complexe de réactions chimiques.

Hors dans le sol, autour des racines se trouvent des bactéries qui décomposent ces résidus organiques et lors de ce processus, des électrons sont libérés. En plaçant une anode près des racines et une cathode dans de l’eau, il est alors possible de générer de l’électricité sans affecter la croissance de la plante donc, sans porter préjudice à son environnement (voir illustration ci-dessous).

Le système de Plant-e fonctionne de la manière suivante : les sucres (C₆H₁₂O₆) produits par la photosynthèse sont dégradés par les micro-organismes présents dans le milieu (Micro-Organisms). Ils produisent en retour du CO₂, des protons (H⁺) et des électrons (e^–) captés par l’anode, ce qui génère un courant électrique. Au niveau de la cathode, les protons qui ont migré à travers une membrane réagissent avec les électrons et le dioxygène de l’air (O₂) pour donner de l’eau (H₂O). © Plant-e

 

Le principal avantage de ce dispositif, par rapport à d’autres énergies renouvelables qui – à l’instar du solaire – produisent de manière intermittente, c’est qu’il fonctionne 24h/24 et en toute saison. « Les panneaux solaires produisent plus d’énergie au mètre carré, mais nous espérons réduire les coûts de notre technologie à l’avenir », indique Marjolein Helder, co-fondatrice de Plant-e et directrice de l’équipe de scientifiques hollandais issus de l’Université de Wageningen qui ont mis au point la pile à combustible microbienne.

 

Les potentielles applications

« Plusieurs applications peuvent être tirées de notre système », poursuit-elle : « Notre technologie produit de l’électricité, mais elle peut aussi être utilisée comme isolation pour le toit ou pour collecter de l’eau. A plus large échelle, il est possible de produire du riz et de l’électricité en même temps, c’est une manière de combiner les productions d’aliments et d’énergie ».

Une toiture végétalisée de 100 m² pourrait ainsi couvrir les besoins énergétiques d’un foyer dont la consommation moyenne annuelle avoisine les 3.000 KWh – ce qui est le cas aux Pays-Bas. Par ailleurs, dans de nombreux pays en voie de développement, la technologie pourrait devenir une source viable d’énergie renouvelable ; elle pourrait être déployée dans des zones humides (6% de la surface terrestre), tels que les rizières ou les milieux marécageux.

Mais avant d’envisager un déploiement à grande échelle, les chercheurs doivent travailler à améliorer le dispositif, dont le principal inconvénient demeure la faible quantité d’énergie générée, juste suffisante – à l’heure actuelle – pour alimenter des diodes électro-luminescentes ou des téléphones portables. Plant-e cherche ainsi de nouvelles sources de financements, après une campagne de financement participatif mitigée qui s’est achevée début janvier et qui n’a permis de récolter que 7.000 euros sur les 25.000 prévus.

sources : 

source 1 , source 2 , source 3