De l’électricité avec l’eau usée

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En utilisant une substance type bicarbonate de soude, la digestion des eaux usées par des microbes peut produire de l'énergie sous forme d'électricité annoncent des chercheurs.

Le retraitement des eaux usées est une activité coûteuse et consommatrice d’énergie. Le procédé des « boues activées » qui utilise des micro-organismes pour épurer les eaux de leurs matières organiques nécessite par exemple 1.2 KW/h par Kg de matière organique. Dans la revue Science, une équipe de l’université de Pennsylvanie présente une nouvelle méthode de traitement des eaux qui pourrait un jour fournir de l'énergie au lieu d'en consommer, facilitant ainsi le traitement des eaux dans des régions pauvres en énergie.

Cette nouvelle méthode associe en fait deux types de technologie utilisée pour produire de l’électricité : une pile à bactéries et un système d'électrodialyse inversée. Deux procédés peu efficaces car ayant un rendement trop faible ou un coût de fabrication trop élevé. Mais « en les associant on peut surmonter les limitations des technologies individuelles » explique Bruce E. Logan, professeur en génie de l’environnement.

Dans la pile à bactéries, celles-ci consomment les produits de la fermentation de déchets humains ou végétaux et produisent des électrons qui forment un courant dans la pile. C'est toutefois un processus relativement peu efficace. L’électro-dialyse inversée, permet elle de produire de l'électricité directement à partir du gradient de salinité entre eau salée et eau douce. Cette technologie demande néanmoins plusieurs membranes, ce qui la rend onéreuse.

Les chercheurs ont combiné les deux approches pour fabriquer une pile microbienne à électro-dialyse inversée ou MRC qui produit nettement plus d'énergie que la pile à bactéries seule et exige relativement peu de membranes. Pour améliorer le rendement du système, ils ont remplacé l’eau de mer par une solution de bicarbonate d’ammonium ce qui réduit l’encrassement des membranes. Les auteurs rapportent que la technologie MRC a pu fournir 0,94 kilowattheure d'électricité par kilo de matière organique d'eau usée.

sCIENCES et Avenir 02/03/2012