La solution à la crise énergétique pourrait aussi être dans le pipi : une nouvelle étude sur la dégradation de l'urée
L'idée de produire de l'électricité à partir du pipi semble être un rêve de longue date pour certains membres de la communauté scientifique. Au début du nouveau millénaire, des tentatives ont été faites pour décomposer l'urine en utilisant l'activité des bactéries, tandis qu'en 2013, une équipe de recherche du Bristol Robotics Laboratory a essayé de charger un téléphone portable en utilisant uniquement l'énergie produite par le pipi.
Une nouvelle étude inédite vient d'être publiée dans Nature et semble confirmer l'intuition de départ : il serait possible de produire de l'électricité à partir du pipi.
Un catalyseur pour le pipi
Le pipi est un déchet de notre corps, et de celui de la plupart des animaux. L'urine des mammifères contient de l'urée, un composé riche en énergie potentielle qui peut être utilisé pour produire un flux d'électrons, et donc un courant électrique.
Le courant est produit lorsque l'urée est décomposée en azote et en dioxyde de carbone, une étape rendue extrêmement complexe par la désintégration de la molécule : six électrons sont produits, très difficiles à contrôler, qui a tendance à absorber plus d'énergie qu'elle n'en produit.
Une nouvelle étude menée par les universités d'Anhui et de Hefei en Chine et par l'université d'Adélaïde jette une lumière nouvelle sur la perspective tant attendue de produire de l'électricité à partir de la décomposition des molécules d'urée.
Pour ce faire, un catalyseur spécial à base de nickel et de fer a été mis au point, qui, ensemble, semblent être capables de "clôturer" les six atomes rebelles résultant de la décomposition des molécules.
Techniquement, expliquent les scientifiques, le nickel facilite la transformation de l'urée en dioxyde de carbone et en ammoniac ; une fois décomposés, les atomes de fer recueillent chacun deux molécules d'ammoniac, formant de l'azote gazeux et utilisant les électrons de l'ammoniac pour générer un courant électrique.
Energie propre et respect de l'environnement
Comme l'expliquent les chercheurs proches de l'équipe de Chen, " l'urée est abondante dans toutes les eaux usées du monde, et pourrait être utilisée pour alimenter les piles à combustible comme source d'énergie alternative ", explique Yao Zheng.
On sait depuis longtemps que l'urine peut être utilisée pour produire de l'hydrogène sous l'action d'électrolyseurs, mais les efforts pour produire de l'énergie à partir du pipi ont toujours été moins que satisfaisants en termes d'efficacité.
L'énergie nécessaire pour contrôler le processus de décomposition des molécules d'urée dépasse souvent l'énergie produite. Comme le dit Shizhang Qiao, directeur du Centre des matériaux d'Adélaïde, "nous avons essayé d'améliorer les catalyseurs existants, qui ont tendance à être peu performants".
Une amélioration de ce qui a déjà été discuté et étudié ces dernières années, donc. Le nouveau catalyseur, basé sur le ferrocyanure de nickel, semble réussir : le processus de catalyse de l'urée est beaucoup plus rapide et plus efficace que tout autre système que nous avons essayé.
"Nous avons montré pour la première fois, dit Zheng, qu'il existe un processus de catalyse beaucoup plus efficace qui peut réduire l'énergie d'entrée et produire plus d'hydrogène que tout autre catalyseur existant".
En plus de sa capacité à produire une énergie propre, le nouveau catalyseur est également capable de nettoyer les eaux usées des immenses quantités d'urée qu'elles contiennent, selon les chercheurs chinois et australiens qui ont publié l'étude.