Révolution énergétique : ces batteries biodégradables sont fabriquées à partir de champignons et d'impression 3D (elles peuvent tout changer)

Une équipe suisse a développé des batteries champignons, alliant technologie 3D et micro-organismes : ces batteries biodégradables représentent une solution écologique pour l'énergie dans les régions isolées

Une équipe de chercheurs suisses a franchi une étape importante dans le secteur des énergies renouvelables : en utilisant i champignons pour alimenter des batteries biodégradables. Grâce aux travaux menés au Laboratoire fédéral de science et technologie des matériaux (Empa), cette technologie innovante pourrait représenter un tournant pour l'alimentation en énergie d'appareils dans des zones reculées. Mais comment fonctionnent exactement ces piles à base de champignons ?

Les batteries développées par les scientifiques de l'Empa appartiennent à la catégorie des piles à combustible microbiennesdans lequel les micro-organismes convertissent les nutriments en énergie, générant ainsi de l’électricité. Selon Carolina Reyes, chercheuse sur le projet, c'est la première fois qu'ils sont combinés deux types de champignons pour créer une batterie fonctionnelle.

Le processus utilise une configuration à deux électrodes. Du côté négatif, ou anode, on utilise une levure qui, au cours de son métabolisme, libère des électrons. Du bon côté, ou cathode, un champignon connu sous le nom de champignon de la carie blanche produit une enzyme spéciale qui capture et conduit les électrons hors de la cellule. Ces champignons sont nourris avec des sucres simples, placés dans des cellules de batterie.

Une caractéristique unique de ces batteries est leur capacité à être activer facilementcomme l'explique Reyes :

Vous pouvez les conserver séchés et les activer directement sur place en ajoutant de l’eau et des nutriments.

Comment sont fabriquées les piles de champignons ?

Le procédé de fabrication de ces batteries est tout aussi innovant que leur fonctionnement. Les champignons ne sont pas simplement « ajoutés » aux fûts, mais intégrés dès le départ dans le matériau de base. Cela se produit à travers un processus de impression 3D.

Les électrodes sont spécialement conçues pour permettre aux micro-organismes d’accéder facilement aux nutriments, à l’aide d’une encre spéciale. Cette encre est non seulement biocompatible, mais également biodégradable et est à base de celluloseun matériau que les champignons peuvent utiliser comme nutriment supplémentaire, comme le dit Gustav Nyström, directeur du laboratoire Cellulose et matériaux ligneux de l'Empa :

Le principal défi était de trouver un matériau permettant aux champignons de bien pousser, facile à extruder et, en même temps, conducteur d'électricité.

Grâce à l’expérience de l’équipe dans l’impression 3D de matériaux biosourcés, il a été possible de créer une encre répondant à toutes ces exigences. De plus, à la fin du cycle de vie de la batterie, les champignons eux-mêmes contribuent à la dégrader de l'intérieur, la rendant totalement écologique.

Applications possibles des batteries champignons

Même si la production de grandes quantités d’électricité reste un objectif à long terme, les batteries champignons peuvent déjà trouver des applications dans des contextes spécifiques. Actuellement, ils génèrent suffisamment d’énergie pour alimenter de petits appareils, tels que des capteurs de température, pendant plusieurs jours. Cela les rend idéaux pouragriculture ou pour la recherche dans des zones reculées, où les solutions traditionnelles seraient difficiles à mettre en œuvre.

Selon Reyes et Nyström, le potentiel des champignons est encore largement inexploré, notamment dans le domaine de la science des matériaux :

Les champignons représentent un royaume de la nature sous-estimé et peu étudié.

Le prochain objectif est d’augmenter l’efficacité et la durée de vie de ces batteries et d’identifier d’autres espèces de champignons capables de produire de l’électricité.

Source: APEM