Des piles microbiennes dans nos maisons en 2050 ?

PAROLES ETUDIANTES - 4 articles réalisés par les étudiant·es du module libre «Stratégie de la communication» proposé par la filière Tourisme de la HEG 

Épuration des eaux usées, production énergétique à moindre coût et innovation écologique ; et si le futur énergétique de nos villes se trouvait dans nos excréments ? Dans un projet de recherche, le professeur Fabian Fischer et son équipe créent de l’électricité grâce à nos eaux usées.

Le sujet des piles microbiennes est encore largement méconnu, mais il mérite tout notre intérêt. Cette pile répond à une double problématique : elle créée de l’électricité et purifie les eaux usées. Pour y parvenir, elle exploite des microorganismes en contact avec des électrodes, qui permettent de générer de l’électricité tout en assurant l’épuration des eaux. Son fonctionnement est simple, certains microbes ont des caractéristiques énergétiques permettant de transférer des électrons d’une anode à une cathode, ce qui crée un flux énergétique qui peut être exploité pendant l’épuration des eaux usées.

Cette technologie testée à la STEP de Sion permet d’économiser 70% de l’énergie utilisée habituellement dans le processus d’épuration et ouvre donc la voie à une nouvelle ère énergétique ou chaque goutte d’eau usée devient une source potentielle d’électricité propre.  

Les avantages

Ces piles ont tout d’abord un impact positif sur l’environnement. La transformation des eaux usées en énergie est un processus qui permet de garder ou de récupérer le carbone émis sans polluer davantage.

Elle permet aussi de réduire les coûts d’électricité prévus à la purification des eaux usées, sans aucun frais supplémentaires, offrant ainsi un avantage pour les communes, les cantons et pourquoi pas la Suisse entière. 

Enfin, c'est une technologie qui apporterait un grand avantage aux pays en développement comme l’Afrique qui a déjà des sources d’eaux usées à purifier. Avec près d’1,2 milliards de personnes n’ayant pas accès à l’électricité et à l’eau potable sur notre planète, ces piles pourraient être une solution innovante pour répondre à cette problématique. 

Cette technologie n’est pas qu’une prouesse scientifique, mais touche aussi notre société moderne et peut répondre à des problèmes actuels, principalement dans le contexte de transition écologique. 

Les défis

A cause de la taille et du coût du système, la mise à l'échelle pour les intégrer dans les stations d'épuration communautaires reste complexe. Il faut donc trouver un équilibre entre la simplification de l’architecture et son efficacité.

Un autre défi majeur se trouve au niveau de la compréhension des processus microbiens. Les connaissances sur les différents microbes utilisés et leur rôle dans le système sont limitées et des recherches approfondies sont nécessaires afin de pouvoir augmenter le rendement de telles piles. 

Le professeur Fischer nous a confié « que nous atteignons aujourd'hui entre 6 et 12% d’efficacité de transformation de cette énergie potentielle en électricité, en ne connaissant que 2-3% des microbes en détail ». Il aimerait atteindre 40% d’efficacité grâce à davantage de recherche microbienne.  

2050 : les piles microbiennes dans nos maisons ?

L’avenir des piles microbiennes dans les ménages, les cabanes de montagne ou les endroits reculés semble prometteur mais nécessite des avancées technologiques plus importantes. 

La perspective d’un foyer autonome, participant à l’effort environnemental, souligne le rôle crucial de l’innovation dans la construction de notre avenir énergétique. Le projet consisterait à développer un système de piles microbiennes dans les ménages suisses mais pour l’instant, il est plus rentable de les installer dans de grandes infrastructures, comme à la STEP de Sion. Plus on rajoute de technologies dans un ménage, plus il y aura de complications pour les renouveler et gagner en efficacité. 

Killian Pardo et Aurélie Renaud