Une équipe de chercheurs suisses développe une pile vivante à partir de champignons
Une pile durable, basée sur le métabolisme de deux espèces de champignons, pourrait être utilisée pour surveiller les conditions environnementales. Elle permettrait de collecter des données de température, d'humidité et autres pendant 65 heures avant que la pile ne commence à se dégrader.
Une équipe de chercheurs du Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche (Empa) a imaginé un nouveau type de fournisseur d'énergie : une batterie imprimée en 3D à partir de cellulose, basée sur le métabolisme des champignons et qui se biodégrade après un certain temps.
Ne vous inquiétez pas, vous n'avez pas besoin de mettre des champignons dans votre appareil mobile. La recherche vise à développer des solutions plus durables pour surveiller les conditions environnementales. La batterie ne fournit pas beaucoup d'énergie. Mais elle devrait suffire à alimenter pendant quelques jours, par exemple, des capteurs de température pour surveiller des forêts ou des champs isolés.
Comment fonctionne cette "batterie de champignons"?
Les spores de champignons sont intégrées dans des encres conductrices à base de cellulose. Cette masse peut être utilisée avec une imprimante 3D pour créer des électrodes sur lesquelles les champignons peuvent se reproduire. Du côté de l'anode, le champignon Saccharomyces cerevisiae (une levure) se développe et libère des électrons grâce à son métabolisme. La cathode est formée par Trametes pubescens (un champignon de pourriture blanche), qui capture les électrons. Il en résulte un petit flux de courant - les chercheurs parlent de ce qu'ils appellent une pile à combustible microbienne.
Source : Empa
Les chercheurs indiquent que la batterie peut produire entre 300 et 600 millivolts pendant plusieurs jours, tout en fournissant entre trois et 20 μA (microampères). Quatre de ces batteries, connectées en parallèle, devraient pouvoir alimenter un capteur à faible consommation d'énergie pendant 65 jours. Pendant ce temps, il peut collecter des données sur la température, l'humidité ou la concentration de CO2. Le capteur alimenté par la pile n'est toutefois pas biodégradable.
Source : Empa
Pour mesurer la puissance de la batterie, les électrodes ont été placées dans une chambre non dégradable en plexiglas. Cependant, dans la pratique, un boîtier en cire d'abeille naturelle est utilisé. Celle-ci peut se décomposer entièrement : Après trois semaines, les essais ont montré qu'il ne restait que des fragments. La gomme-laque, une résine naturelle produite par les poux, sert de colle pour fixer les différents éléments dans le boîtier.
Quelles sont les autres recherches en cours dans ce domaine ?
La recherche est motivée par la forte demande d'appareils électroniques de surveillance de l'environnement, tant pour la recherche que pour l'agriculture. Des solutions durables et efficaces devraient permettre de réduire la quantité de déchets électroniques non recyclables.
Les piles à combustible microbiennes ne sont pas une invention récente. Elles utilisent également la photosynthèse, par exemple. Les piles à combustible fongiques ne sont pas non plus une nouveauté, mais selon les auteurs de l'étude, ils ont réussi pour la première fois à combiner deux espèces de champignons à cet effet et à exploiter leurs différentes capacités de changement de matière. De telles piles à combustible sont également adaptées à des formes de diagnostic biomédical (par exemple, des capsules de diagnostic endoscopiques dans l'estomac ou l'intestin).
Pour en savoir plus, cliquez ici. Vous pouvez lire l'étude complète ici.
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