Renouvelables : les algues pour produire de l’électricité verte ?

publié le 07/07/2024 à 14h41 | mis à jour le 07/07/2024 à 14h41 | par Johann Sonneck

Des chercheurs souhaitent utiliser le processus de photosynthèse des algues pour produire une énergie durable

C’est une étude qui vient d’être réalisée par les chercheurs de l’université canadienne Concordia, au Québec. Elle ouvre la voie à une potentielle nouvelle solution favorisant la transition énergétique. Celle-ci consisterait à exploiter le processus de photosynthèse… des algues. Le but visé : produire de l’électricité qui pourrait alimenter des appareils basse tension.

Assiste-t-on là à l’émergence d’une nouvelle énergie de demain, comme le sont déjà devenues les énergies renouvelables ? Le recours aux éléments naturels pour produire de l’électricité ou de la chaleur, par les panneaux photovoltaïques ou la géothermie notamment, est bien connu. Toutefois, l’idée d’utiliser les propriétés d’un organisme vivant dans ce but est assez novatrice.

Voilà ce qu’avancent les chercheurs québécois dans leurs travaux publiés début avril 2024, intitulés « Réseau de microcellules photosynthétiques pour la récupération d’énergie ». Les scientifiques font partie du Laboratoire de microsystèmes optiques et biologiques de l’université. Ils ont mis au point un moyen permettant de récupérer l’énergie issue du processus de photosynthèse des algues. La méthode employée se compose de deux étapes :

1. la suspension des algues dans une solution spéciale à base de ferricyanure de potassium de deux millilitres ;
2. l’isolement de ces dernières dans de petites cellules électriques nommées des cellules micro-photosynthétiques (µPSC). Elles sont composées d’une chambre cathodique et une anode, délimitées par une membrane en forme de nid d’abeille.

Dhilippan M. Panneerselvam est l’un des auteurs de cette étude. Il explique que « tout comme les humains, les algues respirent ». Dans ce processus, leur particularité est :

• de rejeter de l’oxygène ;
• tout en absorbant du dioxyde de carbone.

Dans un communiqué de presse de l’Université Concordia, le scientifique ajoute qu’« elles libèrent également des électrons » lorsqu’elles respirent. Le tout « grâce à leur mécanisme de photosynthèse ».

L’équipe a donc construit des micro-électrodes ayant pour mission d’absorber les charges libérées par les algues au cours de la photosynthèse. C’est cette conduction des électrons à travers les électrodes qui permet de générer un courant. « L’idée de la microcellule photosynthétique est d’extraire les électrons produits par le processus de photosynthèse », explique Kirankumar Kuruvinashetti, un autre auteur de l’étude. Dhilippan M. Panneerselvam précise que « les électrons sont continuellement récoltés. Ainsi, grâce à cela, « la production d’électricité n’est pas arrêtée » et se déroule donc en continu.

Le système créé par les chercheurs doit donc permettre de capturer ces électrons afin de produire de l’électricité verte et décarbonée. Énorme avantage de cette innovation, celle-ci ne se contente pas d’avoir une empreinte carbone nulle mais permet aussi de capturer le CO₂ de son environnement. Voilà pourquoi on dit qu’il s’agit d’une technologie d’émission négative (NET en anglais, pour Negative Emissions Technologies).

Une innovation encore à améliorer, mais qui dispose d’un « réel potentiel » et de multiples atouts

Au fur et à mesure de leurs travaux, différents tests de performance ont été réalisés par les chercheurs. Ils ont permis de mettre en évidence les configurations les plus efficaces d’utilisation de ces cellules micro-photosynthétiques.

Les scientifiques jugent ainsi que la quantité d’énergie produite pourrait suffire pour charger et faire fonctionner des appareils basse tension. Pourraient donc être concernés les capteurs de l’Internet des objets ainsi que de multiples objets utilisés quotidiennement :

• ampoules ;
• appareils portables ;
• appareils intelligents…

Correctement configurées, ces cellules micro-photosynthétiques « pourraient avoir un impact sur de nombreux secteurs », jugent les experts. Il s’agit pour eux d’« un pas en avant significatif » pour le déploiement « des sources d’énergies durables ». De son côté, le communiqué de l’Université Concordia estime que « les algues offrent un réel potentiel en tant que source d’électricité renouvelable ». De quoi en faire une alternative crédible aux énergies fossiles ?

Autres atouts mis en avant par l’étude :

• cette méthode de production électrique s’avérerait efficace même sans lumière directe du soleil, à un degré moindre malgré tout, comme pour les panneaux produisant de l’énergie solaire ;
• le modèle créé ne nécessite l’utilisation ni de gaz ni de microfibre dangereuse, alors que ce sont des matières essentielles pour fabriquer du silicium. Cet élément chimique est lui-même incontournable pour élaborer des cellules photovoltaïques.

À la place sont utilisés « des polymères biocompatibles », indique Muthukumaran Packirisamy, un des autres auteurs des travaux. L’intérêt : « l’ensemble du système est facilement décomposable et très peu coûteux à fabriquer ». Voilà pourquoi les chercheurs pensent aussi qu’il y a matière ici à obtenir une énergie viable, abordable et véritablement propre. En effet, la construction des panneaux solaires nécessite des ressources limitées ayant malgré tout un impact carbone. Le recours aux cellules micro-photosynthétiques permettrait donc de limiter cette énergie grise générée.

Seul bémol, le fait que cette innovation doive encore être testée et améliorée. En l’état, les scientifiques concèdent qu’elle ne peut rivaliser aujourd’hui avec les autres modes de production d’énergie. Cependant, avec plus de recherches et de développement, ils restent persuadés du fort potentiel de leur technologie.

Celle-ci illustre en tout cas le fait qu’en question d’énergies renouvelables et de productions décarbonées, les choses progressent très vite. En attestent les nombreuses avancées et initiatives qui se multiplient dernièrement :

• d’ici les prochaines années, une start-up française compte développer deux usines de recyclage des batteries de voiture, grâce à l’application industrielle d’une technologie novatrice ;
• après sept ans de tests, l’expérience de la première route solaire de France a pris fin, permettant de fournir des données précieuses pour améliorer l’efficacité des dalles solaires ;
• la plus grande centrale géothermique sur nappe phréatique de France vient d’être mise en service à Montpellier, dans l’Hérault.

Autant de projets qui font avancer dans le bon sens face à l’urgence climatique. Vous souhaitez, vous aussi, agir en faveur de cette cruciale lutte environnementale ? Pourquoi ne pas opter pour un contrat d’énergie verte ? Pour vous aider dans vos démarches, le Comparateur Électricité et Gaz de Choisir.com est à votre disposition. L’avantage de cet outil gratuit : vous permettre de faire facilement le tri entre les différentes offres et conditions proposées par les fournisseurs avant de vous engager.