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Puissance microbienne
Laissez les sédiments organiques sur le fond marin pendant 80 millions d'années, et ils pourraient se transformer en pétrole brut. Mais certains microbiologistes et géobiologistes ne sont pas prêts à attendre aussi longtemps pour exploiter l'énergie latente des sédiments. Ils développent une pile à combustible simple et peu coûteuse - juste deux électrodes en forme de disque et un circuit de connexion - qui génère de l'électricité lorsqu'elle est plantée dans la boue du fond de l'océan. Le fond marin constitue une batterie prête à l'emploi, explique Leonard Tender du Naval Research Laboratory, qui a inventé l'appareil avec Clare Reimers de l'Oregon State University.
Les sédiments marins le long des côtes continentales contiennent environ deux pour cent de carbone organique, provenant principalement de plancton mort. Les microbes ingèrent et oxydent le carbone, transférant les électrons cisaillés aux produits chimiques contenus dans les sédiments. Le transfert crée une tension entre le fond de l'océan et l'eau de mer sus-jacente, une différence de potentiel qui génère un courant lorsqu'une électrode placée dans la boue est jointe à une autre au-dessus. De tels dispositifs, testés au large des côtes du New Jersey et de l'Oregon, ont généré une puissance constante à faible niveau pendant neuf mois d'affilée. Tout indique qu'ils auraient couru pour toujours, dit Tender.
Cette histoire faisait partie de notre numéro de décembre 2002
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Une découverte inattendue était qu'une grande partie de l'énergie provient de l'activité biologique de bactéries, appelées Geobacter, qui colonisent les électrodes. Ces bactéries transfèrent des électrons directement à l'électrode enterrée plutôt qu'aux sédiments environnants, selon des études récentes de Derek Lovley, microbiologiste à l'Université du Massachusetts, Amherst.
Les piles à combustible peuvent désormais générer environ un watt d'électricité, ce qui est suffisant pour alimenter des instruments océanographiques tels que des capteurs de température. Ce niveau de puissance est remarquable, déclare Greg Zeikus, microbiologiste de la Michigan State University, qui travaille sur des piles à combustible microbiennes similaires pour produire de l'électricité à partir des eaux usées municipales. C'est l'objectif que nous voulons tous atteindre. L'alimentation des dispositifs de surveillance militaire est une application possible. Le nettoyage de la pollution des ports en est un autre car, selon Tender, les piles à combustible accélèrent la décomposition microbienne des toxines organiques.
Tender spécule que les piles à combustible à eau de mer pourraient même fournir une énergie propre et abondante au réseau électrique du pays. Placer des centaines d'appareils sur des dépôts de méthane gelé trouvés dans certains sédiments côtiers du fond marin devrait, en théorie, produire des courants électriques importants. En ce moment, nous sommes au niveau d'un watt, dit Tender. Mais il n'y a aucune raison pour que tout cela ne puisse pas être étendu à la région des mégawatts dans le bon environnement.