Plant-e, ou comment produire de l'électricité avec des plantes

Une rizière pourrait-elle produire jour et nuit assez d'électricité pour alimenter un village isolé du sud-est asiatique ? Ce doux rêve prend forme aux Pays-Bas, où des scientifiques développent un système qui génère du courant grâce aux plantes poussant dans des milieux saturés en eau.

« Le principe, c'est que la plante produit plus d'énergieénergie qu'elle n'en a besoin, explique à l'AFP Marjolein Helder, qui dirige Plant-e, société basée à Wageningen (à l'est des Pays-Bas). L'avantage de ce système par rapport à l'éolien ou au solaire, c'est qu'il fonctionne même la nuit et quand il n'y a pas de vent ».

Fondée en 2009, Plant-e commercialise et perfectionne un système imaginé par des chercheurs de l'université de Wageningen et breveté en 2007. Ce dispositif permet de produire de l'électricité pour peu que l'on dispose de plantes poussant dans un milieu saturé en eau, que ce soit à grande échelle, comme dans une mangrove, une rizière, un marais ou une tourbière, ou simplement dans un pot ou dans un jardin. « Il n'en est qu'à ses débuts et beaucoup de choses doivent encore être grandement améliorées mais son potentiel est énorme », soutient Jacqueline Cramer, professeur en innovation durable à l'université d'Utrecht et ancienne ministre en charge de l'Environnement aux Pays-Bas. « Si ce système devient assez performant, on peut imaginer fournir en électricité des zones reculées ou même en installer dans nos villes et nos campagnes pour produire de l'énergie verteénergie verte », poursuit-elle.

La technologie s'appuie sur la photosynthèse utilisée par la plante et grâce à laquelle celle-ci produit notamment de la matièrematière organique. L'excédent est rejeté dans le sol via les racines, autour desquelles vivent des micro-organismes qui s'en nourrissent et libèrent des électronsélectrons. En plaçant des électrodesélectrodes en carbonecarbone à proximité des racines, on peut récolter ces électrons et générer du courant.

Le système de Plant-e fonctionne de la manière suivante : les sucres (C₆H₁₂O₆) produits par la photosynthèse sont dégradés par les micro-organismes présents dans le milieu (Micro-Organisms). Ils produisent en retour du CO₂, des protons (H⁺) et des électrons (e^-) captés par l'anode, ce qui génère un courant électrique. Au niveau de la cathode, les protons qui ont migré à travers une membrane réagissent avec les électrons et le dioxygène de l'air (O₂) pour donner de l'eau (H₂O). © Plant-e

Le principe des piles microbiennes à plantes

Produire de l'électricité grâce aux plantes n'est pas un concept neuf. C'est le principe des « piles microbiennes à plantes » (ou Plant-MFC pour Plant Microbial FuelFuel Cell). « Mais ici, nous n'avons pas besoin d'endommager la plante, c'est un système non intrusif », souligne Marjolein Helder. Seul hic, si l'eau gèle ou s'évapore, le système arrête de fonctionner. « Mais il suffit de rajouter de l'eau ou que la glace fonde, et c'est reparti », assure Marjolein Helder. Cela étant, « il y a pas mal de régions du monde qui n'ont pas ce problème ».

Plant-e vend actuellement son système sous la forme de petites plaques en plastiqueplastique de 50 centimètres de côté qui s'assemblent les unes aux autres en intégrant et les plantes et la technologie. Il est destiné à être installé dans des lieux publics ou sur des toitstoits d'immeubles, notamment. Le produit phare est en développement : un système en forme de tube qui pourra être directement immergé dans un milieu saturé en eau.

Le champ d'applicationapplication potentiel est vaste. L'Asie du sud-est, qui regorge de rizières, mangroves et autres zones humides et où l'accès à l'électricité est difficile, apparaît comme un terrain particulièrement adapté. Selon des chiffres de la Banque mondialeBanque mondiale, moins de la moitié de la population du Cambodge (31 %) et de la Birmanie (49 %) ont accès à l'électricité. Le Bangladesh (55 %) ou le Laos (66 %) font un peu mieux.

Recharger son smartphone ou alimenter une borne Wi-Fi

Le chemin est encore très long pour Plant-e, qui survit pour l'instant surtout grâce à des subsides : les coûts doivent être réduits et, surtout, l'efficacité améliorée. Actuellement, une installation du système sur 100 m² permet de recharger un smartphone, d'allumer une série d'ampoules LedLed ou d'alimenter une borne Wi-Fi, estime Marjolein Helder. En 2009, l'entreprise annonçait en effet une puissance d'environ 0,4 à 0,5 W/m², pour progresser jusqu'à 3 W/m². Dans « quelques années », Plant-e espère produire 2.800 kWh par an avec la même surface, soit environ 80 % des besoins en électricité d'un ménage néerlandais moyen (2,2 personnes).

Pour tester la technologie à plus grande échelle, deux systèmes de 100 m² chacun (d'un coût total de 120.000 euros) ont été installés sur un pont et dans un pôle économique avec l'appui des pouvoirs locaux. « Nous voulions aider au développement de cette technique qui a un potentiel énorme », explique Bas Boeker, directeur de projet au sein de l'organisation gérant une partie de l'immobilier de l'État. Les premiers résultats sont encourageants et les obstacles ne sont pas toujours ceux auxquels on s'attend : sur un des systèmes, des ampoules Led placées sur le rail de sécurité d'un pont enjambant une autoroute ont été vandalisées et détruites.