Économies d'énergie innovante : produire de l'électricité avec des plantes !
Bientôt, il sera possible de produire l'énergie électrique grâce aux plantes, c'est notamment sur ce genre de projet que les chercheurs du Centre de recherche Paul Pascal se sont penchés. En effet, ils ont créé une biopile à partir d’éléments de la photosynthèse, dont le dioxygène et le glucose. Celle-ci se charge ensuite de convertir l'énergie chimique en énergie électrique. Ce procédé représente une grande avancé en matière d'économies d'énergie et d'énergie renouvelable.
Un concept simple qui peut permettre d'énormes économies d'énergie
La photosynthèse se traduit par le fait que les plantes vertes produisent du dioxygène et du glucose (sucre) à partir d'énergie solaire. Des scientifiques ont réussi à reprendre ce procédé et à l'adapté pour obtenir une véritable production d'énergie électrique via des électrodes modifiées avec des enzymes. Cette avancée ouvre de nombreuses portes en termes d'économies d'énergie
La biopile a été implantée dans un cactus, ce qui a permis aux chercheurs du CNRS d’observer l’évolution de la photosynthèse, mais également l'augmentation et la diminution du courant électrique lorsque la lampe est allumée et éteinte. Elle a ainsi montré que le cactus pouvait produire une puissance de 9 µW (microwatt) par cm2. A cet effet, le CNRS a expliqué : « 'Le rendement étant proportionnel à l'intensité de l'éclairage, une illumination plus intense accélère la production de glucose et d'O2 (photosynthèse), il y a donc plus de combustible pour faire fonctionner la biopile ». Ce principe simple ouvre de à de grandes applications en matière d'énergie renouvelable
La toiture végétalisée : un cas parfait d'application de ce nouveau principe
Toujours dans la même veine, l'ingénieure en biotechnologie Marjolein Helder a présenté en novembre 2012 les résultats d’une recherche sur la production d'électricité grâce aux plantes. Elle a notamment mis au point un procédé qui permet de produire de l'électricité à travers l'interaction entre les racines des plantes et les bactéries présentes dans le sol. En effet, lors de la photosynthèse, les plantes génèrent de la matière organique qui est ensuite décomposée par les bactéries du sol, ce qui a pour effet de libérer des électrons.
L’électricité est alors générée par l’anode placée près des racines et la cathode à la surface, dans l’eau. Il convient de préciser que le procédé a déjà été testé à petite échelle. Cette expérience a prouvé qu’elle n’avait aucun impact néfaste sur la croissance des végétaux. Pour l'instant, le dispositif ne permet de capter que 0,4 watt par mètre carré de toiture végétalisée, mais c’est déjà bien plus que ce que permet la fermentation de la biomasse. Après quelques améliorations, le système devrait permettre de générer plus de 3,2 watts par m2. Ce qui fait qu’un toit végétal de 100 m2 équipé de ce système devrait arriver à produire assez d’énergie électrique pour alimenter les besoins de base d'un ménage, estimé entre 3'000 et 4'000 kWh par an.
Cette technique présente de nombreux avantages. En effet, l'installation de toiture végétalisée devrait augmenter l'isolation des bâtiments en zone urbaine. Par ailleurs, le système devrait voir une amélioration de sa durabilité vu qu’il est prévu qu’il fonctionne 24 h/24 h, et ce, à toute saison. Il convient de rappeler que le brevet de cette nouvelle technologie a été déposé en 2007 et appartient aujourd'hui à la start-up, Plant-e, cofondé par Marjolein Helder et David Strik, un de ses collaborateurs.
Baptisée Plant Microbial Fuel Cell, cette nouvelle source d’énergie électrique sera bientôt testée à grande échelle et devrait être fonctionnelle à large échelle à l'horizon 2015.
