Des scientifiques américains ont mis au point un dispositif innovant, utilisant une protéine naturelle pour générer de l’électricité à partir de l’humidité de l’air. Une technologie prometteuse qui pourrait révolutionner les domaines des énergies renouvelables et de la médecine.

Utiliser des nanofils protéiques pour produire de l’électricité à partir de l’humidité ambiante

Développé par des chercheurs de l’université du Massachusetts (États-Unis) et présenté dans la revue Nature, ce dispositif répondant au nom « d’Air-gen », pour générateur à air, intègre des nanofils de protéines électriquement conductrices produites par la protéobactérie Geobacter. Celui-ci va connecter des électrodes aux nanofils décrits plus hauts de telle sorte que le courant électrique se trouve généré à partir de la vapeur d’eau naturellement présente dans l’atmosphère.

« Nous produisons littéralement de l’électricité à partir de l’air ambiant », explique le chercheur Jun Yao, co-auteur de l’étude. « L’Air-gen génère de l’énergie propre 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 », poursuit-il. « Il s’agit de l’application la plus étonnante et la plus passionnante des nanofils protéiques à ce jour », souligne son collaborateur Derek Lovley, microbiologiste réputé.

Non polluante, renouvelable et peu coûteuse à produire, cette technologie présente également l’avantage de pouvoir générer de l’énergie même dans des régions présentant un faible taux d’humidité, comme le désert du Sahara. Et, contrairement au solaire et à l’éolien, celle-ci ne nécessite ni soleil ni vent et « fonctionne même à l’intérieur », selon ses concepteurs.

Air-gen ne nécessite qu’un mince film de nanofils protéiques de moins de 10 microns d’épaisseur pour fonctionner. Le bas du film repose sur une électrode, tandis qu’une électrode plus petite, qui ne couvre qu’une partie du film de nanofils, se trouve au-dessus. Le film absorbe la vapeur d’eau de l’atmosphère. Une combinaison de la conductivité électrique et de la chimie de surface des nanofils protéiques, associée aux pores fins entre les nanofils à l’intérieur du film, établit les conditions qui génèrent un courant électrique entre les deux électrodes.

— mutus / Shutterstock.com

De nombreuses applications envisageables

À l’heure actuelle, la technologie Air-gen est capable d’alimenter de petits appareils électroniques. Selon ses concepteurs, les prochaines étapes de son développement vont consister à créer un « patch Air-gen », capable d’alimenter des appareils portables (dispositifs médicaux, smartphones, montres connectées…) nécessitant normalement l’utilisation de piles ou de batteries.

Le but ultime des chercheurs restant de fabriquer ce type de systèmes « à grande échelle ». « La technologie pourrait être incorporée dans la peinture murale et contribuer à alimenter votre foyer et nous pourrions également développer des générateurs autonomes à air qui fourniraient de l’électricité à partir du réseau classique », avance Yao. « Lorsque nous serons en mesure de produire ces nanofils protéiques à l’échelle industrielle, nous pourrons réaliser des dispositifs massifs qui contribueront grandement à la production d’énergie durable », ajoute-t-il.

Dans cette optique, le laboratoire de Derek Lovley a récemment mis au point une nouvelle souche microbienne permettant de produire en masse des nanofils protéiques. « Nous avons transformé la bactérie E. coli en une véritable usine de nanofils protéiques », explique-t-il. « Avec ce nouveau procédé évolutif, l’approvisionnement en nanofils protéiques ne représentera bientôt plus un obstacle pour le développement de ces applications », conclut le microbiologiste.

Illustration d’un mince film de nanofils protéiques produisant de l’électricité à partir de l’humidité présente dans l’atmosphère.

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