C’est l’alliance improbable de la microbiologie et du génie électrique qui a permis de créer un dispositif capable de produire un courant électrique stable à partir… de l’air ! Il a été baptisé Air-Gen. Les concepteurs espèrent remplacer les batteries polluantes par cette alternative verte.

Depuis que le microbiologiste Derek Lovley a découvert les bactériesbactéries du genre Geobacter dans la boue de la rivière Potomac en 1987, il souhaite exploiter leurs capacités hors du commun. En effet, ce genre bactérien peut créer de longs filaments protéiques conducteurs d'électricité. Ces nanofilaments peuvent atteindre 20 micromètresmicromètres de long, soit beaucoup plus que la taille de la bactérie elle-même.

Convaincu du potentiel électrique de ces nanofilaments, il publia plusieurs travaux basés sur ces derniers. En février 2020, un nouveau dispositif, élaboré avec un de ses collègues de l'université du Massachusetts a fait l'objet d’une publication dans Nature. Le concept permettrait de générer un courant électriquecourant électrique stable grâce à l'humidité présente dans l'atmosphèreatmosphère.

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Comment les bactéries conduisent l'électricité ?

Le dispositif <em>Air-Gen</em> actuel qui génère un courant électrique grâce à l'humidité de l'air. © UMass Amherst, Yao et Lovley
Le dispositif Air-Gen actuel qui génère un courant électrique grâce à l'humidité de l'air. © UMass Amherst, Yao et Lovley

Une énergie propre disponible 24 heures sur 24

L'appareil, appelé « Air-Gen », fonctionne ainsi. Un film de seulement 10 micromètres d'épaisseur composé des nanofilaments protéiques produits par la bactérie Geobacter sulfurreducens est connecté à deux électrodesélectrodes. Une électrode est en contact avec tout le dessous du film protéique tandis qu'une deuxième électrode n'est en contact qu'avec une partie du dessus du film. Le film absorbe l'humidité présente dans l'airair.

Les pores présents entre les nanofilaments protéiques, la conductivitéconductivité électrique et la chimiechimie spécifique des protéinesprotéines conductrices permettent de créer un courant électrique stable entre les deux électrodes. Les scientifiques l'ont ensuite mesuré, sa tension est de 0,5 voltvolt et sa densité de 17 microampères/cm2 de film. « Nous produisons de l'électricité à partir de l'air. Air-Gen génère une énergieénergie propre 24 heures sur 24 », explique Jun Yao de l'université du Massachusetts, dans un communiqué de presse.

Le courant électrique créé par le dispositif actuel n'est pas suffisant pour recharger votre téléphone. Mais, selon les scientifiques, connecter plusieurs Air-Gen augmente la tension et le courant électrique pour permettre d'alimenter des petits appareils.

À l'avenir, les deux scientifiques aimeraient mettre au point des « patchs » Air-Gen qui seraient capables d'alimenter des montres connectéesmontres connectées, rendant les batteries polluantes inutiles.