Production d’électricité verte via une plante vivante‘Watsonia sp’ dans la pile à combustible microbienne, Y.M. Azri, I. Tou, M. Sadi et Y. Bouzidi, 2015

Identification

AZRI, Y.M., TOU, I., BOUZIDI, Y. et SADI, M., 2015. Production d’électricité verte via une plante vivante ‘Watsonia sp’ dans la pile à combustible microbienne. [en ligne]. 2015. pp. 9.

Fonctionnement de la pile microbienne à plante

La pile microbienne à plante est constituée d’une plante, d'une anode (la borne - de la pile) et d'une cathode (la borne +). Les plantes produisent de la matière organique via la photosynthèse, qui est oxydée par des micro-organismes qui ont été sécrétés d dans le sol par les racines des plantes vivantes, libérant ainsi des électrons qui sont par la suite captés par l’anode introduite au niveau des racines. Puis ces électrons sont transférés à la cathode qui se trouve à la surface du sol. C'est ce transfert d'électron qui va venir créer une différence de potentiel entre l'anode et la cathode, et qui va induire un courant électrique.

Mise en oeuvre de l'expérience

Le choix de la plante est basé sur sa capacité à tolérer un arrosage fréquent, afin de maintenir un milieu aqueux et faciliter de ce fait, l’échange d’électrons et le transfert ionique. La plante soumise à l'étude, La « Watsonia sp. », remplit cette condition.

Un pot en PVC a été rempli de terre, dans lequel on introduit verticalement une anode au niveau des racines de la plante, et on place une cathode en surface du sol, sans l’utilisation de membrane spécifique. Les électrodes utilisées sont en graphite massif car c'est un matériau chimiquement stable dans le milieu naturel, biocompatible avec l’environnement, peu cher, et représente une résistivité faible donc c'est un excellent conducteur de courant, facile à utiliser, et possède une grande surface active permettant d’obtenir de meilleurs rendements pour le développement des piles.

Schéma de la pile microbienne à plante

Analogie avec le projet AgTech

D'après le site internet Vulco, une batterie doit être rechargée avec un courant d'une intensité égale à 10% de sa capacité. Autrement dit, la batterie la plus répandue, dont la capacité est de 45 Ah, doit être rechargée avec un courant d'une intensité de 4 A. Or il nous est dit dans le résumé que dans des conditions optimales, une pile n'est capable de produire que 0,1 mA par jour en moyenne. Ainsi, pour faire le lien avec le piquet AgTech, il n'est pas envisageable de recharger la batterie totalement, qui se doit d'être autonome sur une longue durée, avec une pile microbienne à plante.

Graphique représentant le courant produit par la pile (en µA) en fonction du temps (en jours d'expérience)

Lecture associée

Disponible à l'adresse : https://www.researchgate.net/profile/AzriMounia/publication/276275684_Microbial_Fuel_Cell_Plant/links/5554bc7e08ae980ca60ad075/Microbial-Fuel-Cell-Plant.pdf