Aujourd'hui, les appareils électroniques sont omniprésents dans notre société… ainsi que leurs piles ! Il y avait par exemple 12,3 milliards d'objets connectés dans le monde fin 2021, selon le cabinet d'études de marché américain IoT Analytics.
Pour fournir l'énergie nécessaire à tous ces appareils, nous utilisons énormément de piles-bouton composé de lithium. La plupart du temps, elles sont jetées à la poubelle sans être recyclées et n'ont d'ailleurs souvent qu'un usage unique : 97% finissent en décharge ou sont incinérées.
En 2020, la production mondiale de lithium a atteint 82.000 tonnes (Institut Géologique des Etats-Unis – USGS), les plus grands producteurs étant l'Australie (40.000 t) et le Chili (18.000 t). Or, l’extraction de ce métal a un impact écologique important : elle utilise beaucoup d’eau dans des zones désertiques et joue un rôle non négligeable dans la contamination des sols.
Les piles au lithium sont très utilisées dans le secteur médical (patchs pour le diabète, tests d'ovulation ou de grossesse…), mais également dans les objets électroniques portables et dans l’IoT (Internet des objets).
BeFC, une start-up française deep tech, a réussi à développer une bio-pile sans métal, sûre et durable, qui permet d'alimenter pour l'instant de petits objets.
Tout est parti de plusieurs décennies de recherches menées par Serge Cosnier, directeur de recherche au CNRS et spécialiste d’électrochimie moléculaire.
Au détour d’expériences, lui et son équipe sont parvenus à changer l’énergie du vivant en électricité, grâce à des enzymes (protéines naturelles présentes dans le corps).
L’idée d’une bio-pile a fait son chemin au sein de l’institution, notamment pour une application médicale.
BeFC est un spin-off du CNRS créé en 2020 : pour développer cette technologie, quatre chercheurs sont alors associés à ces recherches, dont Jules Hammond, co-fondateur et actuel CEO.
Comment fonctionne cette pile ? Déjà brevetée, elle est composée de plusieurs couches de papier fabriquée à base de cellulose, de carbone et de glucose. Des enzymes, immobilisées entre ces couches, jouent le rôle de catalyseur naturel. Elles transforment des substrats comme le glucose ou l’oxygène en électricité dans un processus que l'on peut comparer à la digestion, qui change les aliments en énergie.
La présence de papier dans la composition de la pile lui confère plusieurs atouts non-négligeables, lui permettant d'être à la fois fine, portable et légère et ainsi s'insérer facilement dans un grand nombre d'objets du quotidien : vêtements, patchs...
Cette bio-pile ultraplate (0,6mm) et flexible, génère jusqu'à 1 milliwatt de puissance par centimètre carré. Activable à la demande grâce à n’importe quel fluide (eau, urine, sang, salive, sueur), elle peut produire de l’électricité de quelques minutes à deux mois en fonction de son application. Ses capacités de stockage sont excellentes : si elle n’est pas activée, elle ne perd que 4 % de sa puissance en 18 mois !
L'invention de BeFC est extrêmement prometteuse et pourrait ainsi contribuer à un environnement plus durable, en révolutionnant des secteurs tels que la logistique, les transports, la santé et surtout dans le domaine de l'IoT.
🎬 Voici la présentation de la pile à base de papier et de sucre, par BeFC :