vendredi, mars 6, 2026
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats

Production d’électricité : quand des enzymes rivalisent avec le platine

par La rédaction
31 août 2017
en Electricité, Energie, Recherche

Une biopile aussi efficace qu’une pile à combustible au platine : c’est la prouesse qu’ont réussie des chercheurs du laboratoire de Bioénergétique et ingénierie des protéines (CNRS/Aix-Marseille Université), en collaboration avec le Centre de recherche Paul Pascal (CNRS/Université de Bordeaux) et l’Institut universitaire des systèmes thermiques industriels (CNRS/Aix-Marseille Université).

Trois ans après leur premier prototype de biopile, les chercheurs viennent de franchir une nouvelle étape en augmentant ses performances et sa stabilité. Cette biopile pourrait, à terme, offrir une alternative aux piles à combustible nécessitant des métaux rares et coûteux, comme le platine. Leurs travaux sont publiés dans Energy & Environmental Science le 17 août 2017.

Une pile à combustible convertit l’énergie chimique de combustion de l’hydrogène en énergie électrique. Si elle est considérée comme un procédé propre – car elle ne rejette aucun gaz à effet de serre – la pile à combustible utilise néanmoins comme catalyseurs1 des métaux rares et coûteux, tel le platine, pour l’oxydation de l’hydrogène et la réduction de l’oxygène. Ces dernières années, l’identification de biocatalyseurs, des enzymes aux propriétés remarquables, a relancé très activement la recherche : leur activité de transformation de l’oxygène, mais surtout de l’hydrogène, est comparable à celle du platine. L’activité des hydrogénases était, jusqu’à récemment, inhibée par l’oxygène et donc incompatible avec une utilisation en pile.

Depuis plusieurs années, des chercheurs du laboratoire de Bioénergétique et ingénierie des protéines (CNRS/Aix-Marseille Université) développent une nouvelle génération de biopiles. Ils ont remplacé le catalyseur chimique (le platine) par des enzymes bactériennes : à l’anode2, l’hydrogénase (clé de conversion de l’hydrogène dans de nombreux microorganismes), et la bilirubine oxydase à la cathode3. Ils ont donc identifié une hydrogénase active en présence d’oxygène et résistante à certains inhibiteurs du platine comme le monoxyde de carbone. En collaboration avec le Centre de recherche Paul Pascal (CNRS/Université de Bordeaux), ils ont aussi exploré la biodiversité pour identifier des enzymes thermostables qui résistent à des températures entre 25° et 80°.

Faire évoluer ces bioprocédés du laboratoire vers un développement industriel supposait cependant de lever deux verrous majeurs : en 2014, leur premier prototype était notamment limité par les faibles puissances générées et par la stabilité des enzymes. Un changement d’échelle était donc nécessaire, tout en maintenant l’activité des enzymes et en les protégeant d’inhibiteurs éventuels. Troisième enjeu majeur, la diminution des coûts, et donc entre autres, minimiser les quantités d’enzymes mises en jeu. Autant de points qui nécessitent un travail fondamental et pluridisciplinaire de compréhension des facteurs limitant la bioélectrocatalyse.

En incorporant progressivement les deux enzymes thermostables dans une architecture carbonée, les chercheurs ont apporté une solution à ces trois problématiques. La porosité adaptée d’un feutre de carbone fait office de structure hôte pour les enzymes, mais sert aussi de protection contre des espèces chimiques générées lors de la réduction de l’oxygène et qui altèrent l’activité des enzymes. La pile peut ainsi fonctionner sans perte de performance pendant plusieurs jours.

Articles à explorer

Musée des Arts et Métiers : trois jours pour explorer, manipuler et partager les sciences

Musée des Arts et Métiers : 3 jours pour explorer, manipuler et partager les sciences

17 septembre 2025
En quoi les nitrogenases pourraient-elles redéfinir l'industrie chimique ?

En quoi les nitrogénases pourraient-elles redéfinir l’industrie chimique ?

25 août 2024

Grâce à cette architecture contrôlée et aux propriétés intrinsèques des enzymes, les chercheurs sont parvenus pour la première fois à quantifier la proportion d’enzymes participant effectivement au courant, mettant en évidence que les courants délivrés par le biocatalyseur sont très proches des objectifs attendus pour le platine. Ils ont de plus établi un modèle numérique permettant de déterminer la géométrie optimale de la pile. Ces biopiles apparaissent ainsi comme une alternative aux piles à combustibles classiques : la biomasse peut être utilisée à la fois pour fournir le combustible (l’hydrogène) mais également le catalyseur (les enzymes), par nature renouvelable.

© Ievgen Mazurenko, BIP

Biopile à combustible H2/O2 basée sur une hydrogénase thermostable résistante à l’oxygène et au monoxyde de carbone à l’anode et une bilirubine oxydase thermostable à la cathode fournissant des courants de l’ordre de l’ampère par milligramme d’enzymes.

Notes :

1. Un catalyseur permet d'activer ou d'accélérer des réactions chimiques.
2. Électrode à laquelle a lieu une réaction d'oxydation. Il s'agit du pôle négatif dans une pile électrique.
3. Électrode à laquelle a lieu une réaction de réduction. Il s'agit du pôle positif dans une pile électrique
Références :

Impact of Substrate Diffusion and Enzyme Distribution in 3D-Porous Electrodes: a combined electrochemical and modelling study of a thermostable H2/O2 Enzymatic Fuel Cell, Ievgen Mazurenko, Karen Monsalve, Pascale Infossi, Marie-Thérèse Giudici-Orticoni, Frédéric Topin, Nicolas Mano, Elisabeth Lojou, Energy & Environmental Science, 17 août 2017. DOI : 10.1039/C7EE01830D
Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: biopilecnrsenzymes
Article précédent

Renault donne une seconde vie à ses batteries électriques grâce à E-STOR

Article suivant

Record mondial pour un avion à propulsion électrique

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

La Norvège déploie un radar géant pour percer les secrets des aurores boréales
Recherche

La Norvège déploie un radar géant pour percer les secrets des aurores boréales

il y a 2 jours
: Quantum mechanical zero-point vibration—the “trembling” of the atoms—makes formic acid a chiral molecule whose two for
Recherche

Le tremblement quantique : pourquoi il n’existe pas de molécules vraiment plates

il y a 1 semaine
Des microfibres de carbone contrôlées sans fil par impulsions électriques
Recherche

Des microfibres de carbone contrôlées sans fil par impulsions électriques

il y a 1 semaine
Vattenfall cède son activité française à Alterna énergie
Electricité

Vattenfall cède son activité française à Alterna énergie

il y a 2 semaines
Des ions glissants ouvrent la voie vers l'énergie bleue
Electricité

Des ions glissants ouvrent la voie vers l’énergie bleue

il y a 2 semaines
Comment un réfrigérateur pourrait révolutionner l'élevage laitier moderne dans les pays en développement
Recherche

Un réfrigérateur pour révolutionner l’élevage laitier moderne dans les pays en développement

il y a 4 semaines
An illustration of the two nickel catalysts in bottles. 
Recherche

Une classe de catalyseurs pourrait radicalement changer la donne en catalyse au nickel

il y a 4 semaines
Des scientifiques génèrent de l'électricité grâce à une structure inspirée de la turbine Tesla
Recherche

Des scientifiques génèrent de l’électricité grâce à une structure inspirée de la turbine Tesla

il y a 1 mois
Plus d'articles
Article suivant

Record mondial pour un avion à propulsion électrique

Installations photovoltaïques et en autoconsommation : 109 nouveaux lauréats (75 MW)

Séparer le dioxyde de carbone avec un catalyseur bon marché

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Inscription newsletter

Tendance

Journée des droits des femmes : un 8 mars placé sous le signe de l'action et de la justice
Brèves

Journée de la femme 2026 : un 8 mars placé sous le signe du droit et de la justice

par La rédaction
6 mars 2026
0

À deux jours de la Journée internationale des droits des femmes, le foisonnement d’initiatives à travers la...

Microsoft officialise « Project Helix », le nom de code de sa future console Xbox hybride

Microsoft officialise « Project Helix », le nom de code de sa future console Xbox hybride

6 mars 2026
Les champs fluctuants dans le nitrure de bore hexagonal affectent la densité superfluide dans un supraconducteur situé à proximité immédiate. Crédit : Ella Maru Studio

Des vibrations synchronisées suffisent à modifier les matériaux

6 mars 2026
L'équipe de recherche, dirigée par Wei Zheng, chercheur au Centre des technologies durables de l'Illinois (ISTC), à gauche, et Hongxu Zhou, chercheur postdoctoral à l'ISTC, a ajouté un composant de traitement de l'eau « biochar de conception spéciale » à un bioréacteur à copeaux de bois standard afin de résoudre le double problème du ruissellement d'azote et de phosphore provenant de l'exploitation agricole. Crédit : Michelle Hassel

Un nouveau système de traitement de l’eau élimine l’azote et le phosphore des eaux de drainage agricole

6 mars 2026
Mécanisme d'action des germes cristallins solvates à l'interface enfouie. (Crédit : Image par SUN Xiuhong)

Des chercheurs développent une nouvelle stratégie pour améliorer les cellules solaires à pérovskite inversées

6 mars 2026

Points forts

Un nouveau système de traitement de l’eau élimine l’azote et le phosphore des eaux de drainage agricole

Des chercheurs développent une nouvelle stratégie pour améliorer les cellules solaires à pérovskite inversées

Principes théoriques de la manipulation de la structure de bandes dans les isolants fortement corrélés

Le Groupe BMW déploie pour la première fois des robots humanoïdes en production en Allemagne

Première percée certifiée dans la technologie des cellules solaires à pérovskite entièrement sans solvant

LG révèle les prix de son OLED G6 2026 : une luminosité record à un tarif accessible

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Journée des droits des femmes : un 8 mars placé sous le signe de l'action et de la justice

Journée de la femme 2026 : un 8 mars placé sous le signe du droit et de la justice

6 mars 2026
Microsoft officialise « Project Helix », le nom de code de sa future console Xbox hybride

Microsoft officialise « Project Helix », le nom de code de sa future console Xbox hybride

6 mars 2026
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com