Progrès de la technologie des piles à combustible microbiennes aux États-Unis : de la pile à sol aux applications spatiales

Le phage interstellaire du film hollywoodien Projet Hail Mary a suscité l’intérêt de la communauté scientifique pour les piles à combustible microbiennes. Cette technologie utilise des bactéries pour produire de l’électricité, et son histoire remonte à 1911, date à laquelle le premier prototype de pile à combustible microbienne basé sur des bactéries du sol a été démontré.

Le cœur d’une pile à combustible microbienne repose sur l’utilisation de micro-organismes producteurs d’électricité, tels que Geobacter, qui peuvent générer de l’énergie électrique via des réactions chimiques. Des institutions comme la marine américaine étudient activement cette bioénergie depuis 2009, explorant son potentiel d’application dans les environnements marins.

En avril 2023, une équipe de recherche de l’université de Binghamton à New York a développé une biopile de la taille d’une pièce de monnaie, capable de s’activer et de fournir de l’énergie après un siècle de dormance. Le professeur Seokheun « Sean » Choi a déclaré : « L’objectif est de créer des piles à combustible microbiennes pouvant être stockées longtemps et activées rapidement. » Cette pile est déclenchée par l’humidité, qui active des spores pour produire de l’électricité, alimentant ainsi des dispositifs à faible consommation comme des lampes LED.

En 2024, l’université Northwestern a présenté une pile à combustible à base de terre de la taille d’un livre, fournissant une énergie durable aux capteurs agricoles. Les tests ont montré que ses performances dépassaient de 120 % celles de piles à combustible similaires, et qu’elle pouvait s’adapter à différentes conditions de sol. Les chercheurs ont souligné que cette technologie pourrait réduire l’impact environnemental des piles traditionnelles, mais qu’elle n’est pas encore adaptée à une alimentation électrique urbaine à grande échelle.

Les piles à combustible microbiennes sont également explorées dans le domaine spatial. La NASA étudie depuis le début du XXIe siècle l’utilisation de micro-organismes tels que Shewanella oneidensis MR-1 pour alimenter les missions spatiales. Ces avancées montrent que, des sols terrestres à l’espace interstellaire, les piles à combustible microbiennes passent progressivement de la science-fiction à des applications concrètes.