(Phys.org)—Une équipe de chercheurs de plusieurs institutions en Chine a développé une anode autonome qui peut être utilisée pour transférer les électrolytes des bactéries présentes dans les eaux usées vers une pile à combustible microbienne. Dans leur article publié dans la revue Avancées scientifiques , l'équipe décrit comment ils ont construit leur sonde, son efficacité et leurs plans pour améliorer leur conception.

Le traitement des déchets humains est un processus énergivore, avec certaines estimations suggérant qu'il représente 3 à 5 pour cent de toute l'électricité consommée aux États-Unis. les scientifiques n'ont pas été en mesure de trouver un moyen d'utiliser les déchets pour créer l'électricité nécessaire pour les traiter, d'une manière suffisamment efficace pour que cela en vaille la peine - une grande partie de la technologie actuelle se concentre sur la fermentation et la combustion du méthane qui en résulte, mais un tel processus n'est pas encore assez efficace pour justifier une utilisation dans les installations de traitement des eaux usées réelles. Une autre approche consiste à créer des piles à combustible à base d'eaux usées qui fonctionneraient en extrayant des électrolytes bactériens des déchets et en les utilisant pour créer de l'électricité - c'est l'approche adoptée par l'équipe en Chine.

La nouvelle anode est basée sur un aérogel de graphène 3D décoré de nanoparticules de platine. L'équipe la décrit comme une "structure macroporeuse favorable à l'immobilisation des micro-organismes et au transport efficace des électrolytes". Au labo, ça ressemble un peu à un morceau de pierre ponce, la surface poreuse offre plus de surface. L'équipe a d'abord testé la sonde avec de l'eau infestée de Shewanella oneidensis bactéries, notant comment les bactéries se sont logées dans les pores de l'anode. Ils l'ont ensuite testé avec une pile à combustible microbienne et des échantillons d'eaux usées prélevés dans une véritable installation de traitement des eaux usées, et a prouvé que la sonde fonctionnait comme prévu en utilisant l'énergie résultante réclamée des eaux usées pour alimenter une petite minuterie de cuisine numérique.

Le groupe de recherche reconnaît que leur processus n'est toujours pas assez efficace pour une utilisation pratique, mais suggère que leur sonde est une démonstration de ce qui pourrait devenir une application réelle. Des obstacles supplémentaires à surmonter incluront le remplacement du platine par quelque chose de beaucoup moins cher, et trouver un moyen de rendre la sonde suffisamment durable pour durer des années immergées dans les eaux usées brutes.