Les batteries biologiques vont-elles bientôt remplacer nos piles habituelles ?

Et si l’avenir du stockage d’énergie se trouvait dans la nature ? À petite échelle, cette vision se concrétise de plus en plus. Des chercheurs sont parvenus à mettre au point des batteries de stockage reposant sur le vivant grâce à l’utilisation de bactéries ou de champignons.

Malgré l’avènement des batteries lithium dans la plupart de nos appareils du quotidien, les piles continuent d’être utilisées en masse partout sur la planète. Pratique et bon marché, elles ont pourtant un défaut colossal : elles sont un véritable fléau pour l’environnement. Outre l’énergie nécessaire à leur production, et la difficulté de leur recyclage, elles sont composées de nombreux métaux lourds toxiques, comme le mercure, le plomb ou le cadmium. À titre d’exemple, le mercure d’une seule pile bouton peut polluer un mètre cube de terre pendant 50 ans.

Pour répondre à ces enjeux, de nombreux chercheurs travaillent à la mise au point de batteries biologiques. C’est le cas d’une équipe du laboratoire suisse Empa. Ce dernier est parvenu à concevoir une pile de champignons biodégradable et imprimée en 3D. Permettant de produire l’équivalent le 12,5 microwatt/cm², elle pourrait, à terme, alimenter des capteurs, en particulier dans le secteur de l’agriculture. Les chercheurs ont réussi à alimenter un petit capteur pendant 65 heures, grâce à quatre piles en parallèle. Ici, ce sont des électrodes fongiques qui ont permis de produire cette électricité. Côté anode, on retrouve une levure produisant des électrons tandis que la cathode est colonisée par le tramète pubescent, un champignon. Ce dernier a la particularité de produire une enzyme qui permet de capturer les électrons et les évacuer de la cellule. Cette batterie, de type pile à combustible microbienne, a la particularité d’être entièrement biodégradable.

Dans le même temps, un autre laboratoire, situé en Chine, est parvenu à atteindre une puissance de 8,31 microwatt/cm² grâce à l’activité de bactéries. Cette bio-batterie ouvre de nouvelles voiles dans le domaine médical, notamment en ce qui concerne la stimulation nerveuse.

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Une startup française met à contribution du sucre et du papier pour produire de l’électricité

En France, on s’intéresse aussi aux batteries biologiques. Une jeune startup issue du CNRS a mis au point la BeFC, ou Bioenzymatic Fuel Cell. Cette biopile est constituée d’une superposition de feuilles de papier, entre lesquelles on retrouve du sucre et des enzymes. Sa production d’électricité repose sur la réaction d’oxydoréduction qui a lieu entre le dioxygène et le sucre. Normalement très lente, cette réaction est accélérée par une certaine enzyme qui joue le rôle de catalyseur. Pour activer cette pile, rien de plus simple : il suffit de l’humidifier pour permettre de lancer la réaction, et donc la production d’électricité.

Pour l’heure, à l’instar des batteries développées en Suisse ou en Chine, on parle de puissances très faibles, mais suffisantes pour alimenter des capteurs connectés. Ainsi, BeFC espère se développer dans le secteur de la logistique, ainsi qu’autour de l’IoT (Internet of things). La startup, basée à Grenoble, vise la production de 1 million de biopiles par jour d’ici 2026.