Voilà qui réduirait considérablement les déchets, si ce genre de batterie pouvait être produite à grande échelle. Les recherches continuent pour leur donner l’autonomie nécessaire à une utilisation fiable. Partagez ! Volti
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Auteur Thomas Boisson pour TrustMyScience relayé et enrichi par Aphadolie
Plusieurs batteries ultrafines en papier existent déjà sur le marché, mais leur puissance est généralement faible et leur production difficile. Crédits : PBC Tech
À l’université de Birmingham, les professeurs Seokheun “Sean” Choi et Omowunmi Sadik, respectivement du département d’Ingénierie électrique et du département de chimie, ont mis au point une batterie constituée de papier et de biopolymères ; une telle technologie est donc appelée « bio-batterie ». En outre, cette batterie a la particularité d’être alimentée par des bactéries.
« Le papier possède des avantages uniques comme matériau pour les biocapteurs. », explique Choi. « C’est abordable, facilement disponible, flexible et présente une grande surface. Cependant, des capteurs sophistiqués requièrent une source d’alimentation. Les batteries commerciales sont trop chères et produisent trop de déchets, et ne peuvent être intégrées à des structures papier. La meilleure solution reste donc une bio-batterie en papier ».
Les scientifiques ont déjà développé des biocapteurs en papier pour diagnostiquer facilement certaines maladies ainsi que des contaminants environnementaux. La plupart de ces dispositifs reposent sur un changement de couleurs, mais ils ne sont généralement pas très précis. Pour améliorer leur précision, les biocapteurs nécessitent une source d’alimentation.
L’objectif de Choi et ses collègues était de développer une batterie papier abordable alimentée par des bactéries et facilement intégrable à ces biocapteurs à usage unique.
Schéma d’une batterie en papier ordinaire. La couche de papier est entourée de plusieurs autres couches de polymères afin d’assurer la conduction des électrons. Crédits : EiProcus
Les chercheurs ont donc imprimé de très fines couches de métaux et autres polymères sur une surface papier. Ils ont ensuite placé des exoélectrogènes lyophilisées sur le papier.
Les exoélectrogènes sont des bactéries pouvant transférer des électrons de part et d’autre de leur membrane. Les électrons, générés lorsque la bactérie produit de l’énergie pour elle-même, sont transférés à l’extérieur de la membrane et peuvent ainsi entrer en contact avec des électrodes alimentant la batterie.
Pour activer la batterie, les scientifiques ont ajouté un petit peu d’eau sur les bactéries qui ont repris vie et, en quelques minutes, ont produit assez d’électrons pour alimenter une diode lumineuse et une calculatrice.
Un aspect également important du dispositif est sa biodégradabilité. Les chercheurs ont utilisé deux polymères structurels spécifiques, un polymère PAA (poly(amic acid)) et un polymère PPDD (poly(pyromellitic dianhydride-p-phenylenediamine)). Une fois plongée dans l’eau, la batterie s’est biodégradée en quelques heures.
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Liens complémentaires
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adsu.201800041
https://trustmyscience.com/batteries-en-papier-les-bio-batteries-de-demain/
Voir:
Bien joli tout cela, mais il faut demander a un(e) ingé chimiste connaissant bien le domaine des polymères quels sont les risques liés a ces constituants.
Les composants bien que bio dégradables ne constituent ils pas un risque pour l’environnement?
Ça sera toujours moins pire que les batterie actuel, maintenant on peut toujours attendre pour en voir une utilisation réel, c’est pas prêt d’équiper des smartphones…
Es tu chimiste et peux tu décrire en détail les caractéristiques des produits utilisés?
Le plomb, le cadmium et le nickel, nous savons comment les retraiter sans problèmes.
les autres? on ne sait pas.
Je suis juste curieux
https://fr.wikipedia.org/wiki/Recyclage_des_batteries
Papier —> Arbres coupés …. de plus en plus !!!!
Le principale problème a résoudre pour une batterie (autre que son autonomie) c est la chaleur. La, j ai quelque doute concernant le papier… c est aussi sans doute pour cela que ça n existe que pour de faible voltage.