Un biofilm artificiel qui augmente la production énergétique des piles à combustibles bactériennes

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28 avril 2017

Les piles à combustibles bactériennes exploitent le métabolisme des bactéries pour produire de l’électricité. Une équipe de chercheurs de l’université de Bayreuth (Bavière) a développé un biofilm qui rend cette technologie récente plus efficace, plus stable et plus facile à utiliser en améliorant la production d’énergie et donc le rendement. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans le journal Macromolecular Bioscience.

Dans une pile à combustible bactérienne, le processus métabolique des bactéries leur permet de croitre grâce à des nutriments organiques tels que l’acide lactique. Ce processus génère des électrons qui créent un courant électrique allant de l’anode à la cathode de la pile. Habituellement, ceci provoque la colonisation et la multiplication des bactéries au niveau de l’anode créant un biofilm naturel sur lequel le transfert des électrons vers l’anode devient discontinu.

En développant un biofilm artificiel (hydrogel) constitué d’un réseau de fibres polymères contenant un seul type de bactéries (Shewanella oneidensis), les chercheurs de Bayreuth ont cherché à optimiser le rendement de la batterie. Ainsi, comme ce biofilm élaboré est plus stable que les biofilms naturels produits par les bactéries, le flux électrique est généré de façon continue ce qui améliore par deux le rendement de la pile. Le biofilm a été créé grâce à un procédé de filage électrique qui est une technique employée communément. Ceci permet de produire le biofilm tout en y intégrant les bactéries ce qui optimise la procédure de préparation.

Ce travail expérimental fait partie du projet ꞌꞌBiofilms pour l’intensification des procédésꞌꞌ qui s’intègre lui-même au projet collaboratif ꞌꞌBiotechnologies pour la conservation des ressources - BayBiotechꞌꞌ. Ce dernier rassemble l’université technique de Munich (TUM), l’université Friedrich Alexander d’Erlangen/Nuremberg (FAU) et l’université de Bayreuth. Il a été doté d’un budget global de 2 millions d’euros sur 3 ans (2015 – 2017) financé par le ministère bavarois de l’Environnement et de la Protection des consommateurs.


Publication : P. Kaiser, S. Reich, D. Leykam, M. Willert-Porada, S. Agarwal, A. Greiner, R. Freitag,
ꞌꞌElectrogenic single-species biocomposites as anodes for microbial fuel cellsꞌꞌ, Macromolecular Bioscience, 2017, doi : 10.1002/mabi.201600442.

Plus d’informations : Site web du projet BayBiotech - http://www.baybiotech.de/startseite/

Source : "Better than nature : artificial biofilm from Bayreuth increases energy production in microbial fuel cells", communiqué de presse de l’université de Bayreuth, 07/04/2017 – https://www.uni-bayreuth.de/en/university/press/press-releases/2017/034-biofilm/index.html

Rédacteur : Luc Massat, luc.massat[at]diplomatie.gouv.fr – www.science-allemagne.fr

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