Alimentée par du sucre, cette batterie imprimée en 3D à base de champignons défie la technologie moderne

Les avancées technologiques ne cessent de surprendre, et cette fois, c’est une équipe de chercheurs suisses qui fait parler d’elle. Ils ont mis au point une batterie vivante et fonctionnelle, alimentée par deux types de champignons. Ce développement se distingue non seulement par son approche innovante mais aussi par son caractère biologique et biodégradable. Cette batterie se présente sous la forme d’une cellule carburant, et ses composants sont imprimés en 3D à partir de matériaux non toxiques. Cette innovation pourrait bien ouvrir la voie à une nouvelle génération de technologies énergétiques durables. Mais qu’est-ce qui rend cette batterie si unique, et quelles sont ses applications potentielles?

Un mariage inédit entre deux types de champignons

Les chercheurs du Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (EMPA) ont réussi à combiner deux types de champignons pour créer une cellule carburant fonctionnelle. Ce n’est pas la première fois que l’on entend parler de batteries alimentées par des bactéries, mais c’est la première fois que deux types de champignons sont utilisés ensemble dans ce but. En effet, cette cellule fonctionne grâce au métabolisme des champignons, qui convertit les nutriments issus des microbes en énergie. Le processus est fascinant : l’anode est composée de levure fongique, dont le métabolisme libère des électrons. Ces électrons sont ensuite capturés par une cathode colonisée par un champignon lignivore blanc, qui produit une enzyme capable de conduire ces électrons hors de la cellule.

Cette approche novatrice ne se contente pas de produire de l’énergie; elle ouvre également la porte à des méthodes de production respectueuses de l’environnement. La nature biodégradable de ces cellules est un atout majeur, car elle permet de minimiser l’impact environnemental. De plus, le fait d’utiliser des champignons, des organismes naturellement présents, pour produire de l’électricité, est une avancée vers des technologies plus écologiques.

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La maîtrise de l’impression 3D pour des composants biologiques

Pour donner vie à cette batterie, les chercheurs ont dû relever le défi de fabriquer les composants de la cellule à l’aide de l’impression 3D. Ils ont développé une encre à base de cellulose qui intègre les cellules fongiques. Cette encre n’est pas seulement électriquement conductrice, mais elle est aussi conçue pour ne pas nuire aux cellules fongiques intégrées. Elle sert également de support à des sucres simples, dont se nourrissent les champignons. Cette méthode de fabrication permet de produire des cellules de formes et de tailles variées, adaptées à différents besoins énergétiques.

Le choix de l’impression 3D offre une flexibilité sans précédent. En permettant d’ajuster la quantité de matière fongique, on peut ainsi déterminer la quantité d’énergie produite en fonction des besoins spécifiques des applications visées. Cette approche sur mesure est particulièrement prometteuse pour des applications dans des domaines variés, allant de l’agriculture à la recherche environnementale.

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Des performances limitées mais prometteuses

Bien que ces cellules fongiques ne soient pas prêtes à remplacer les batteries de nos smartphones ou de nos montres connectées, elles offrent néanmoins des performances intéressantes pour certaines applications. Elles peuvent produire entre 300 et 600 millivolts sur plusieurs jours, et délivrer un courant de 3 à 20 microampères pour des charges externes allant de 10 à 100 kilo-ohms. Ces performances, bien qu’humiles en comparaison avec les batteries modernes, sont suffisantes pour alimenter des petits capteurs utilisés dans des environnements extérieurs.

Les applications potentielles de ces cellules incluent le suivi des conditions environnementales telles que la température, la lumière et l’humidité. De plus, leur encapsulation en cire d’abeille les rend sûres pour des usages en plein air, car elles peuvent se décomposer sans laisser de résidus nocifs. Cette caractéristique de décomposition est cruciale pour réduire les déchets électroniques, un problème croissant à l’ère numérique.

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Activation et stockage pratiques

Une autre particularité fascinante de ces batteries fongiques est leur capacité à être stockées à l’état sec et activées sur place simplement en ajoutant de l’eau et des nutriments. Cette propriété, soulignée par la chercheuse Dr. Carolina Reyes, offre une grande commodité, notamment pour des applications en milieu naturel ou dans des zones reculées. La possibilité d’activer une batterie au moment et à l’endroit nécessaires est un avantage qui pourrait bien transformer la manière dont nous utilisons et transportons l’énergie.

Swiss researchers claim to have devised a functional living battery powered by the combined efforts of two types of fungi – all in a biodegradable, non-toxic 3D-printed package. I’ll give you a second to wrap your head around that outrageous statement before diving into the… pic.twitter.com/yNMp8bj1LN

— New Atlas (@nwtls) January 18, 2025

Les chercheurs continuent de travailler pour améliorer la puissance et la durée de vie de ces batteries. Ils envisagent également d’intégrer d’autres types de champignons qui pourraient être encore plus efficaces pour la production d’électricité. Cette quête d’optimisation montre bien que cette technologie est encore en pleine évolution, avec de nombreuses pistes à explorer pour en maximiser le potentiel.

Le futur des batteries biologiques

Alors que le monde s’oriente de plus en plus vers des solutions énergétiques durables, les batteries biologiques comme celle développée par EMPA pourraient jouer un rôle clé. Leur capacité à se décomposer naturellement, combinée à leur potentiel de production d’énergie à partir de sources biologiques, en fait une solution prometteuse pour répondre aux défis environnementaux actuels. Cependant, des défis techniques subsistent, notamment en ce qui concerne l’augmentation de leur puissance et de leur durabilité.

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Il est également intéressant de noter que d’autres recherches explorent des batteries recyclables fabriquées à partir de matériaux aussi divers que le zinc, les coquilles de crabe, ou même les algues comestibles. Ces innovations montrent bien que les solutions énergétiques de demain pourraient être bien différentes de ce que nous connaissons aujourd’hui. Quelle direction prendra le développement des batteries biologiques? Se pourrait-il qu’elles deviennent une norme dans un avenir pas si lointain?

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