Une équipe de chercheurs de l'Université de
Northwestern, aux États-Unis, a récemment mis au point une technologie innovante capable de transformer l'énergie des microbes présents dans le sol en électricité. Cette avancée prometteuse ouvre la voie à une nouvelle ère dans le domaine de l'agriculture de précision en offrant une source d'alimentation durable pour les capteurs utilisés dans ce domaine.
Crédit photo: Bill Yen/Northwestern University
Contrairement aux piles à combustible traditionnelles qui utilisent des substances chimiques, la pile à combustible microbienne (MFC) tire profit des bactéries du sol pour produire de l'électricité. Ce processus, connu depuis plus d'un siècle, était jusqu'à présent peu exploité. Les MFC fonctionnent en capturant les électrons libérés par les microbes lorsqu'ils se nourrissent de matière organique, offrant ainsi une source d'énergie renouvelable et respectueuse de l'environnement.
Dans cette étude, les chercheurs ont surmonté les obstacles traditionnels rencontrés par les MFC, tels que le besoin d'un approvisionnement continu en eau et en oxygène, ainsi que les performances limitées en cas de manque d'humidité. Ils ont développé un modèle de pile en forme de cartouche, avec une anode horizontale profondément enterrée dans le sol pour capter les électrons des micro-organismes, et une cathode verticale située près de la surface.
Cette conception permet à la pile de fonctionner de manière cohérente à différents niveaux d'humidité du sol, générant en moyenne 68 fois plus d'énergie que nécessaire pour alimenter les capteurs. De plus, elle offre une puissance 120 % supérieure à celle des technologies similaires, ce qui la rend extrêmement efficace pour l'agriculture de précision.
Schéma de la pile à combustible microbienne ? Crédit photo: Bill Yen/Northwestern University
Les chercheurs ont également ajouté une minuscule antenne aux capteurs alimentés par la pile, leur permettant de transmettre les données en temps réel à une station de base. Cette technologie offre ainsi la possibilité de surveiller de près les éléments du sol tels que l'humidité, les contaminants et les nutriments, de manière durable et efficace.
Enfin, tous les composants de cette pile à combustible microbienne sont facilement disponibles, ce qui rend possible une production à grande échelle dans un avenir proche. Cette avancée pourrait révolutionner l'agriculture de précision en offrant une source d'énergie durable et accessible pour surveiller et optimiser la santé des sols agricoles.