Une Pile Microbienne À Plantes Pour L’électricité De Demain ? | Fuel Cell, Plants, Power Plant — Masque De Nuit En Soie De Mûrier &Ndash; Avenue De La Soie

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Saturday, 24 August 2024
Le dispositif, baptisé « pile microbienne à plantes » (Plant Microbial Fuel Cell), tire avantage les 70% de matière organique produite par photosynthèse que la plante n'utilise pas et qui sont excrétés par ses racines. La photosynthèse est un processus naturel qui permet aux plantes de convertir l'énergie solaire en énergie chimique. A la lumière, le dioxyde de carbone (CO2) et l'eau (H20) sont transformés en sucre (glucose) et en dioxygène (O2) grâce à une série complexe de réactions chimiques. Hors dans le sol, autour des racines se trouvent des bactéries qui décomposent ces résidus organiques et lors de ce processus, des électrons sont libérés. En plaçant une anode près des racines et une cathode dans de l'eau, il est alors possible de générer de l'électricité sans affecter la croissance de la plante donc, sans porter préjudice à son environnement (voir illustration ci-dessous). Le système de Plant-e fonctionne de la manière suivante: les sucres (C 6 H 12 O 6) produits par la photosynthèse sont dégradés par les micro-organismes présents dans le milieu ( Micro-Organisms).

Pile Microbienne À Plante Sur

« Les responsables du projet ont installé, sur leur toit, un parterre de plantes de 20 m 2, relié à une prise, pour recharger les téléphones portables. Mais cette végétation produit peu d'énergie alors qu'elle s'étend sur une surface considérable… », précise Frédéric Barrière. L'obstacle majeur d'un développement à large échelle des biopiles reste donc la dimension. « Pour qu'une biopile alimente de gros appareils comme des voitures électriques, il faudrait en mettre énormément en série », commente Élisabeth Lojou. Un problème de taille, aussi constaté pour le développement des biopiles à glucose: « En 2007, Sony a commercialisé un mp3 alimenté par une pile composée de sucre et d'eau. Il fonctionnait bien, mais la pile faisait 20 centimètres de long! », raconte Nicolas Mano. À cela s'ajoute la difficulté à stabiliser les enzymes… Néanmoins, les chercheurs restent optimistes. « Au début de nos recherches, nous sommes passés pour des naïfs… Mais finalement, plus on avance et plus on développe des biopiles miniaturisées et puissantes!

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Les plantes ont recours à la photosynthèse pour fabriquer des sucres à partir d'eau, de gaz carbonique (CO2) et de lumière. Or, 40 à 70% de ces sucres ne sont pas utilisés par ces organismes. Ils sont donc rejetés dans l'environnement par les racines, pour le plus grand plaisir des bactéries du sol. Celles-ci dégradent ces composés pour se fournir en énergie. C'est sur cette étape que les chercheurs ont décidé d'agir. Une pile microbienne alimentée par des plantes Des végétaux ont été mis en culture dans un milieu contenant des micro-organismes. En dégradant les exsudats (les sucres libérés), ces bactéries produisent du CO2, des protons (H+) et des électrons récupérables par une anode placée à proximité des racines. La cathode est quant à elle fixée à l'intérieur d'un second compartiment séparé du premier par une membrane perméable aux protons. La différence de potentiel entre les deux milieux engendre un courant électrique. Au final, les protons arrivés dans le second compartiment par diffusion vont réagir avec des molécules de dioxygène (O2) et des électrons issus de la cathode pour former de l'eau (H2O).

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Ils produisent en retour du CO 2, des protons (H +) et des électrons (e –) captés par l'anode, ce qui génère un courant électrique. Au niveau de la cathode, les protons qui ont migré à travers une membrane réagissent avec les électrons et le dioxygène de l'air (O 2) pour donner de l'eau (H 2 O). © Plant-e Le principal avantage de ce dispositif, par rapport à d'autres énergies renouvelables qui – à l'instar du solaire – produisent de manière intermittente, c'est qu'il fonctionne 24h/24 et en toute saison. « Les panneaux solaires produisent plus d'énergie au mètre carré, mais nous espérons réduire les coûts de notre technologie à l'avenir », indique Marjolein Helder, co-fondatrice de Plant-e et directrice de l'équipe de scientifiques hollandais issus de l'Université de Wageningen qui ont mis au point la pile à combustible microbienne. Les potentielles applications « Plusieurs applications peuvent être tirées de notre système », poursuit-elle: « Notre technologie produit de l'électricité, mais elle peut aussi être utilisée comme isolation pour le toit ou pour collecter de l'eau.

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Membrane séparatrice échangeuse de protons [ modifier | modifier le code] Elle évite le mélange de l' anolyte et du catholyte (s'ils sont différents) et empêche les produits de réaction d'une électrode de s'acheminer vers l'autre électrode. Les membranes Nafion et Ultrex sont parmi les plus utilisées dans les piles microbiennes. Transfert d'électron [ modifier | modifier le code] Trois mécanismes de transfert d'électrons de la bactéries aux électrodes sont connus: transfert direct, il s'agit du contact physique entre la membrane cellulaire de la bactérie et l'électrode. L'électron est transporté par des complexes transporteurs d'électrons liés à la membrane bactérienne (ex: cytochromes) [ 3], [ 4]; transfert indirect, via des médiateurs exogènes tels que du rouge neutre [ 5] ou des médiateurs endogènes propres à la bactérie (ex: phénazines [ 6]; transfert via des pili aussi dits « nanowires » qui font un pont conducteur entre l'électrode (ou d'autres cellules bactériennes) et la bactérie [ 7].

Élisabeth Lojou et son équipe ont mis au point une pile, qui exploite des enzymes produites naturellement par des bactéries. « Cette biopile, basée sur la transformation enzymatique de l'hydrogène, est déjà aussi puissante que celle à glucose. Elle peut servir à alimenter des dispositifs externes, comme des capteurs de température », explique-t-elle. Et, contrairement aux composants des piles classiques, les composants de cette biopile sont naturellement inépuisables. « Les enzymes de notre pile sont présents dans de nombreux micro-organismes, et sont extrêmement efficaces… Notre batterie pourrait être très compétitive par rapport à la pile lambda », précise Élisabeth Lojou. Une pile écologique donc, qui possède l'avantage de recycler les composants des déchets organiques, lorsqu'elle est alimentée par l'hydrogène issu de la biomasse. Biopile bactérienne. Le combustible de la pile provient du dioxyde de carbone fixé par photosynthèse de la plante et sécrété par les racines. Ce CO2 est oxydé par les bactéries qui transfèrent les électrons à l'anode en carbone.

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Par Cécile D. · Photos par Laurent P. · Publié le 11 mai 2022 à 18h40 On profite de la Nuit des Musées 2022 pour découvrir le musée de Provins et du Provinois, ce samedi 14 mai. Une visite nocturne gratuite nous permet d'admirer ce musée et ses collections exceptionnelles. Le musée de Provins et du Provinois est un lieu de culture unique, installé dans l'un des plus anciens édifices civils de Provins, la " Maison Romane ". Masque de nuit soie 5. Dans ce magnifique monument, on découvre une riche collection d'œuvres d'art et d'objets archéologiques, datant de la Préhistoire au XIXe siècle. Ce musée retrace l'histoire de Provins et de ses environs, grâce à ces trésors inestimables, dont les vestiges du trésor de Saint-Quiriace (pièces d'orfèvrerie, icône trinitaire du XVe siècle et chasuble de saint Edme, en lampas de soie du XIIIe siècle), des sculptures et peintures, des objets rares comme un tour d'abandon, utilisés pour abandonner les orphelins récupérés aux portes des églises. Parmi les œuvres remarquables à ne pas manquer, on peut citer le loup porté par Napoléon lors d'un bal masqué, le chasuble ayant appartenu à Saint-Edme, des bâtons de confréries des XVIe et XVIIe siècles, des pavements du Moyen-Âge et une série originale d'objets liés à la franc-maçonnerie: tabliers, médailles, diplômes, sautoirs et livres d'instruction de la loge provinoise, l' Heureuse Alliance.