Le futur de la sécurité alimentaire pourrait bien reposer dans un petit dispositif de suivi autonome. Élaboré par des chercheurs américains, ce système de surveillance en temps réel promet de transformer la chaîne d’approvisionnement en matière alimentaire.
Découvrez comment cette technologie pourrait réduire le gaspillage alimentaire et améliorer la qualité des produits.
Le projet est dirigé par Chanyong (Chase) Cao, professeur assistant en ingénierie mécanique et aérospatiale ainsi qu’en ingénierie électrique, informatique et des systèmes à Case Western Reserve. « Si cela fonctionne bien, tout le monde a quelque chose à y gagner« , commente le professeur Cao.
Il rappelle d’ailleurs qu’environ un tiers de toute la nourriture produite pour la consommation humaine est perdue ou gaspillée, soit environ 1,3 milliard de tonnes de nourriture chaque année.
« Notre solution pourrait réduire considérablement les pertes, diminuer les coûts et garantir la sécurité alimentaire« , ajoute-t-il.
Le cœur du système: un dispositif autonome
Pour y parvenir, les chercheurs ont mis au point ce qu’ils appellent un nanogénérateur triboélectrique à base de dessiccant (D-TENG) afin de prolonger la durée de vie du système de détection.
Les nanogénérateurs triboélectriques sont des dispositifs de collecte d’énergie qui convertissent l’énergie mécanique – souvent entre deux objets glissant l’un contre l’autre – en électricité.
Le dispositif de suivi est autonome et se compose de capteurs flexibles et d’un collecteur d’énergie. Ce dernier utilise des dessicants, ces petits sachets de billes de gel de silice que l’on trouve souvent dans les emballages, pour capter et stocker de l’énergie ambiante.
L’énergie nécessaire pour le fonctionnement du système est générée par les vibrations du camion de livraison lui-même. Ce système permet de fournir aux producteurs alimentaires et au personnel de transport des données numériques en temps réel sur la température, l’humidité et les conditions de détérioration des aliments emballés.
Défis et perspectives
Le dispositif D-TENG représente une avancée significative par rapport aux systèmes de suivi traditionnels. En effet, ces derniers sont souvent alimentés par des batteries coûteuses, lourdes et polluantes.
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Alors que certains transporteurs modernes utilisent déjà des capteurs pour enregistrer la température, l’humidité et le dioxyde de carbone, beaucoup de ces systèmes ne fournissent pas de données en temps réel pour détecter la détérioration des aliments. Le système de Cao et de son équipe pourrait changer la donne.
En synthèse
La technologie de smart packaging développée par l’équipe de Case Western Reserve s’annonce comme un atout majeur dans la réduction du gaspillage alimentaire et l’amélioration de la chaîne d’approvisionnement. Bien que le système soit encore au stade du prototype, les espoirs sont grands quant à son adoption à grande échelle.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que le D-TENG ?
D-Teng pour « desiccant-based triboelectric nanogenerator » .Il s’agit d’un nanogénérateur à effet triboélectrique basé sur des dessicants, qui permet d’alimenter le système de suivi.
Comment fonctionne le dispositif ?
Le dispositif est alimenté par les vibrations du camion de livraison et fournit des données en temps réel sur l’état des produits alimentaires.
Est-ce économiquement viable ?
Le système promet de réduire les coûts à long terme en diminuant le gaspillage alimentaire et en supprimant le besoin de batteries coûteuses.
Le système est-il écologique ?
Oui, il utilise des dessicants pour capter et stocker de l’énergie ambiante, réduisant ainsi la pollution liée aux batteries.
Quelle est la prochaine étape ?
L’équipe travaille actuellement sur un prototype fonctionnel et espère passer à la production et à la commercialisation au cours des cinq prochaines années.
La recherche de l’équipe a récemment été publiée en ligne dans la revue Nano Energy « Toward self-powered integrated smart packaging system – Desiccant-based triboelectric nanogenerators«
