Systèmes bio-électrochimiques: les générateurs d'électricité du futur? Des milliards d'euros sont dépensés chaque année pour traiter des milliards de litres d'eaux usées, ce qui représente très grande consommation d'énergie. Cependant, ces eaux usées pourraient être utilisées comme ressource renouvelable dans le but d'économiser des quantités imp... Des milliards d'euros sont dépensés chaque année pour traiter des milliards de litres d'eaux usées, ce qui représente très grande consommation d'énergie. Cependant, ces eaux usées pourraient être utilisées comme ressource renouvelable dans le but d'économiser des quantités importantes d'énergie et d'argent car elles contiennent des polluants organiques pouvant produire de l'électricité, de l'hydrogène et des produits chimiques de grande valeur, tels que la soude caustique. Il faut, pour y parvenir, décomposer la matière organique à l'aide de bactéries actives électriquement dans une cellule électrochimique qui permet, en même temps, de nettoyer les eaux usées. Parmi des exemples de ces «bio-systèmes électrochimiques», citons les cellules à combustible microbiennes (CCM) et les cellules à électrolyse microbienne (CEM). L'UE cherche à encourager les projets innovants pouvant mener à de significatives économies d'énergie. Une initiative de ce type a été menée par une équipe de chercheurs en Irlande et a porté sur les systèmes bio-électrochimiques en examinant la façon dont la modification de la chimie de surface d'une électrode pourrait produire plus d'électricité. L'étude «Arylamine functionalization of carbon anodes for improved microbial electrocatalysis», financée par le programme Marie Curie, pourrait avoir un impact immédiat dans un certain nombre de secteurs visant à améliorer leur performance environnementale et énergétique, y compris ceux du traitement des eaux usées et de la production biochimique et de biocarburants. Le projet a commencé par l'examen de l'interface électrode-microbienne. C'est à ce niveau que les interactions physico-chimiques et biologiques complexes permettent aux microbes d'échanger des électrons avec des électrodes solides et de produire des systèmes bio-électrochimiques. L'équipe a trouvé des preuves susceptibles d'aider les communautés microbiennes à se connecter à l'électrode et donc à produire plus d'électricité, plus rapidement, qu'avec les électrodes non modifiées. L'échange d'électrons est au cur de réactions se produisant dans le monde naturel ainsi que dans ces systèmes soi-disant bio-électrochimiques. L'équipe a présenté des groupes fonctionnels arylaminiques à des électrodes de graphite. L'arylamine est un composé organique du groupe aminé qui catalyse une réaction chimique spécifique. L'ajout de cette enzyme a permis d'améliorer la catalyse initiale pour l'oxydation d'acétate de biofilms microbiens par rapport à celle observée sur des anodes non modifiées. Les chercheurs ont prouvé qu'il était possible de «câbler» les microbes de façon à conduire et produire de l'électricité plus rapidement. La recherche a été effectuée par le Biomolecular Electronics Research Laboratory à Galway, en Irlande, qui a étudié, pendant plusieurs années, les conditions de sélection des électrodes par des microbes. Bien que des travaux supplémentaires soient encore nécessaires pour comprendre les problèmes biologiques et techniques qui étayent la biotechnologie, ces expériences de laboratoire ont montré que les systèmes bio-électrochimiques fonctionnaient. Jusqu'ici, cependant, seules quelques études pilotes ont été menées dans des conditions réelles, d'autres études pilotes et projets de démonstration à échelle réelle sont donc encore nécessaires pour prouver la fiabilité des systèmes. D'autre part, les coûts de la biotechnologie doivent être compétitifs par rapport à ceux d'autres processus de traitement des eaux usées et de production chimique pour qu'elle puisse être adoptée à l'échelle commerciale. Cependant, les chercheurs sont optimistes quant à la possibilité de réaliser des installations commerciales d'ici deux à cinq ans, selon une récente réunion de la Commission européenne sur le sujet.Pour plus d'informations, veuillez consulter: National University of Ireland Galwayhttp://www.nuigalway.ie/ Pays Irlande
