Une bouleversement énergétique vient d’avoir lieu : des chercheurs de l’Université de Binghamton, State University de New York, ont mis au point une biobatterie minuscule qui pourrait encore fonctionner après 100 ans.
Choi et Maryam Rezaie, doctorante, ont repensé leurs acquis pour les intégrer dans des idées nouvelles, utilisables hors du corps humain.
Un nouvel article publié dans le journal Small, consacré à la nanotechnologie, présente les résultats obtenus en utilisant des bactéries formant des spores, similaires à la version ingérable précédente, pour créer un dispositif qui pourrait fonctionner encore après un siècle.
« L’objectif général est de développer une pile à combustible microbienne qui peut être stockée pendant une période relativement longue sans dégradation de l’activité biocatalytique, et qui peut être rapidement activée en absorbant l’humidité de l’air« , a déclaré Seokheun Choi, membre du département de génie électrique et informatique du Thomas J. Watson College of Engineering and Applied Science.
« Nous voulions créer ces biobatteries pour des capacités de production d’énergie portables, stockables et à la demande« , a expliqué Seokheun Choi. Le défi est : comment assurer le stockage à long terme des bactéries jusqu’à leur utilisation ? Si cela est possible, comment permettre l’activation à la demande de la batterie pour une génération d’énergie rapide et facile ? Et comment améliorer la puissance de la batterie ? »
La pile à combustible, de la taille d’une pièce de monnaie, a été scellée avec du ruban Kapton, un matériau résistant à des températures allant de -260 à 400 °C.
Lorsque le ruban a été retiré et que l’humidité a été introduite, les bactéries ont interagi avec un germinant chimique qui a stimulé la production de spores par les microbes. L’énergie résultante de cette réaction a été suffisante pour alimenter une LED, un thermomètre numérique ou une petite horloge.
L’activation thermique des spores bactériennes a réduit le temps nécessaire pour atteindre la pleine puissance, passant d’une heure à 20 minutes, et une augmentation de l’humidité a entraîné une production d’électricité plus élevée. Après une semaine de stockage à température ambiante, la génération d’énergie a seulement diminué de 2%.
L’étude est financée par le Bureau de la recherche navale, et l’on peut facilement imaginer les applications militaires d’une telle source d’énergie, qui pourrait être déployée sur le champ de bataille ou dans des endroits reculés. Toutefois, de nombreux usages civils pourraient également être envisagés pour une telle pile à combustible.
Malgré ces résultats prometteurs, Seokheun Choi sait qu’une pile à combustible de ce type doit être capable de se charger plus rapidement et de produire plus de tension pour devenir une alternative viable aux batteries traditionnelles.
« Je pense que c’est un bon début« , a-t-il déclaré. « Nous espérons pouvoir concevoir un produit commercial en utilisant ces idées.«
Déjà l’automne dernier, Seokheun “Sean” Choi, professeur à l’Université de Binghamton, et son laboratoire de Bioélectronique et de Microsystèmes avaient publié leur recherche sur une biobatterie ingérable activée par le facteur Ph de l’intestin humain.
