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MARTIN CROSS

Publié dans : Les articles Sciences & Technologies de Martin Cross

L'urine - une source d'énergie future ?

Des scientifiques étudient l'urine comme source d'énergie pour alimenter une pile à combustible ou pour fournir du gaz combustible.

C'est vrai ! Une équipw de chercheurs à l'University of the West of Eng;and à Bristol, sous la direction du Dr. Ioannis Ieropoulos, étudie l'urine comme source d'énergie potentielle. L'équipe a récemment publié les résulatts de ses études initiales dans la revue scientifique "Physical Chemistry".

La puissance du pipi

L'urine contient plusieurs éléments chimiques, tels que l'azote, le phosphore et le potassium, qui peuvent être décomposés par des bactéries anaérobies. Il est produit en grandes quantités dans des fermes d'élevage mais sa collecte et sa dénaturation sont souvent problématiques. Cependant, il ne faut pas de microbes spécifiques pour traiter l'urine : tous les microbes nécessaires sont normalement déjà présents dans le sol et dans les eaux usées. Si l’on pouvait exploiter efficacement son potentiel, l'urine pourrait représenter une bonne source d'énergie renouvelable dans un monde avide d'énergie.

L’urine utilisée pour produire de l'électricité

Certains microbes anaérobies génèrent des électrons pendant leur métabolisation. Pour exploiter leur potentiel pour produire de l’électricité, ils sont retenus dans un biofilm installé dans une pile à combustible microbienne (MFC). De l'urine et de l'eau sont introduits en continu dans la pile à combustible. Les microbes métabolisent les éléments chimiques dans l'urine, générant dans ce procès des électrons, qui migrent ensuite vers l'anode, d'où ils sont déchargés. L'eau fournit un milieu pour la cathode de sorte qu'une tension électrique est produite.

Les quantités d'énergie produite sont actuellement relativement modeste, mais il est beaucoup plus que celles d'un simple gadget. On prévoit que d'autres essais avec de différents débits et d’autres densités microbiennes fourniront une base pour son utilisation commerciale.

Un avantage est que le catalyseur - les microbes - croît et se reproduit d’une manière régulière, ce qui élimine la nécessité de recharger le milieu de traitement. Des entretiens pourraient être nécessaire pour éliminer les microbes excédentaires (qui, si évacués correctement, c'est à dire sans les exposer à l'oxygène de l'air, pourraient être utilisés (ou vendus) pour créer de nouvelles piles à combustible).

L’urine utilisée pour produire du carburant

Certains groupes de microbes anaérobies peuvent aussi produire de l'hydrogène à partir de l'urine. Un des inconvénients de la mise en œuvre d'une économie basée sur l'hydrogène, c'est que des quantités importantes d'énergie sont nécessaires pour le produire. L'hydrogène est normalement produit par électrolyse de l'eau (un processus qui nécessite des quantités importantes d'électricité), par séparation de l'hydrogène à partir de gaz naturel ou de méthane avec des filtres moléculaires, ou par dissolution de l'aluminium dans l'acide. L’utilisation de microbes pour produire de l'hydrogène à partir de l'urine promet d’être un méthode beaucoup plus économique que les processus actuels.

Pas une nouvelle technologie

Depuis longtemps, on utilise les microbes pour produire du biogaz (mélange de méthane et de dioxyde de carbone) provenant des eaux usées dans certaines usines de traitement des déchets. La prolifération du processus a été entravée par l'investissement nécessaire à la production du biogaz en quantité industrielle, mais, comme les réserves de pétrole et de gaz s'épuisent et les prix du carburant s’augmentent sans répit, cette technologie devient toujours plus intéressante pour la production de biogaz pour utilisation en carburant ou pour être raffinés en méthane pour les piles à combustible et d'autres applications.

Une technologie du futur

La recherche continue aux utilisations potentielles des capacités des bactéries anaérobies. Les souches de ces bactéries les plus généralement connues sont celles qui provoquent des intoxications alimentaires comme le botulisme, mais les bactéries anaérobies ont existées pour des milliards d'années avant l’évolution du premier organisme qui respirait l’oxygène. A cette époque-là, ils avaient évolué pour exploiter toutes les niches environnementales disponibles. Lorsque les algues bleu-verts ont faits leur entrée sur la scène, l'oxygène qu'ils produisaient a anéanti des écosystèmes entiers de bactéries anaérobies, mais les souches qui ont survécues nous présentent des surprises constantes grâce à leur capacité à traiter les matériaux les plus divers, tels que les déversements de pétrole brut. Contrairement aux bactéries aérobies, il n'y a pas de risque de prolifération dans l'environnement: ces ouvriers miniatures nécessitent un environnement sans oxygène pour effectuer leur travail.

Tandis qu’il reste toujours de la résistance à l’investissement dans les usines microbiennes à l'échelle industrielle, c’est dans les champs, hors du réseau, que ces ouvriers microbiens ont trouvé leur métier. Des unités de production de biogaz sont déjà employées sur des fermes pour le recyclage d’excréments d’animaux et de volailles pour produire du gaz pour le chauffage et pour les génératrices, etc. (voir photo). Le développement de l'urine comme source d'énergie permettra aux fermes d'augmenter encore plus leur capacité à recycler sur place les effluents qu'ils produisent, ce qui offrira non seulement des économies d'argent pour le fermier, mais aussi des avantages importants pour l'environnement.

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Je suis traducteur professionnel et rédacteur, contribuant à l'édition de
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