Les scientifiques insufflent au ciment des bactéries pour créer un dispositif d'énergie vivante

Les microbes sont connus pour leurs capacités de survie remarquables. Et maintenant, les scientifiques ont découvert un autre trait remarquable: transformer le ciment en un dispositif de stockage d'électricité.

Dans une étude publiée le 9 septembre Cell rapporte les sciences physiquesles chercheurs de l'Université d'Aarhus au Danemark décrivent comment ils ont amené une bactérie appelée Shewanella oneidensis dans le ciment. Ces bactéries particulières sont connues pour être bonnes pour transférer des électrons sur les surfaces, et les chercheurs se sont demandé s'ils pouvaient agir comme un transporteur d'énergie dans le ciment.

En effet, le ciment a pris vie, les bactéries établissant un «réseau de porteurs de charge capables de stocker et de libérer l'énergie électrique», ont expliqué les chercheurs dans un déclaration. En d'autres termes, le ciment pourrait stocker et libérer de l'électricité, une constatation qui pourrait un jour permettre des bâtiments plus durables. Encore mieux, les chercheurs ont constaté que même après la mort des microbes, le matériau pouvait être revigoré en étant nourri aux nutriments.

Un complexe de ciment mort-vivant

Lorsque les microbes sont inévitablement morts, une simple astuce les a littéralement ramenés à la vie. L'équipe a intégré un réseau microfluidique pour fournir aux bactéries des nutriments, et les mêmes canaux pourraient être utilisés pour «rééquilibrer» le système, récupérant jusqu'à 80% de la capacité énergétique d'origine, selon l'étude.

« Nous avons combiné la structure avec la fonction », a déclaré Qi Luo, auteur principal de l'étude et ingénieur civil à l'Université Aarhus.

«Le résultat est un nouveau type de matériau qui peut à la fois supporter des charges et stocker de l'énergie – et qui est capable de retrouver ses performances lorsqu'elles sont fournies en nutriments.»

Le matériel résultant produit une charge d'énergie lourde, ont déclaré les chercheurs, même sous le stress. Par exemple, un test de contrainte impliquait de mettre le ciment dans des environnements de température extrêmes, qu'il a endurés avec facilité. Et lorsque les chercheurs ont connecté six blocs du ciment, la structure a généré suffisamment d'alimentation pour allumer une lumière LED.

L'avenir de la construction durable?

Le ciment est relativement bon marché par rapport à la plupart des matériaux, ce qui facilite l'échelle. Les bactéries sont également de nature abondante, ce qui signifie que la technologie est durable à son cœur. Cela dit, plus de travail est nécessaire pour prendre ce qui est un document de preuve de concept en étant un matériau prêt pour le marché.

« Nous envisageons cette technologie intégrée dans des bâtiments réels, dans les murs, les fondations ou les ponts, où il peut soutenir des sources d'énergie renouvelables comme les panneaux solaires en fournissant un stockage d'énergie local », a déclaré Luo.

« Imaginez une pièce ordinaire construite avec du ciment infusé aux bactéries: même à une densité d'énergie modeste de 5 wh / kg, les murs seuls pourraient stocker environ 10 kWh, suffisamment pour garder un serveur d'entreprise standard en marche pendant une journée entière. »