Quand le bois fournit de l'électricité comme une pile
Des chercheurs suédois ont mis au point un processus inspiré de la nature pour produire de l'électricité avec du bois humide. Grâce au phénomène dit de transpiration végétale, il a été possible d'alimenter des LED et de petits appareils.
Crédit image: Jonas Garemark
Le bois naturel se trouve à gauche sur l'image. Les trois morceaux de bois à droite ont été soumis à différents traitements qui ont pour effet d'augmenter la surface et de réduire les pores, ce qui permet un transport rapide de l'eau à travers le matériau.
La transpiration végétale est le processus par lequel l'eau passe à travers les plantes et s'évapore. Et au passage, une petite quantité de bioélectricité est ainsi générée de manière naturelle, même dans le cas du bois humide en train de sècher. C'est précisément sur ce processus que se sont concentrés des chercheurs du KTH, l'Ecole royale polytechnique de Stockholm, l'équivalent des EPF helvétiques.
Jusqu'à présent, les tentatives visant à capter et à utiliser cette énergie ont échoué en raison de la trop faible densité énergétique. En effet, la production d'électricité dans le bois est influencée par plusieurs facteurs. Par exemple, la surface, la porosité (densité), la charge de surface, la perméabilité à l'eau du matériau ou encore la solution aqueuse elle-même.
La nanotechnologie à la rescousse
Les ingénieurs du KTH ont tenté de résoudre ce problème en remodelant les
parois cellulaires du bois. Dans ce contexte, l'équipe a réussi à produire des
versions très poreuses avec une plus grande surface et une plus grande
perméabilité à l'eau des parois cellulaires grâce à un nouveau traitement à
l'hydroxyde de sodium.
Cela a permis d'augmenter la charge de surface et le
transport de l'eau à travers le matériau, améliorant ainsi sa capacité à
produire de l'électricité. En affinant le pH du bois, le rendement énergétique
a en outre pu être encore augmenté.
Réutilisation du bois possible
Dans sa forme actuelle, le bois composite peut fournir 1 volt et une puissance
de 1,35 μW par cm2. Il peut en outre fonctionner à ce niveau pendant deux à
trois heures et résister à dix cycles d'eau avant de perdre de sa puissance.
Jusqu'à présent, l'équipe a pu utiliser l'électricité obtenue pour alimenter de
petits appareils tels qu'une lampe LED ou une calculatrice. Il faut environ 1 m2 de bois
d'1 cm d'épaisseur et environ 2 l d'eau pour alimenter un ordinateur
portable en électricité. Mais pour augmenter encore le rendement énergétique,
de nombreux travaux de recherche sont encore nécessaires. Les scientifiques voient
déjà un grand potentiel dans la production d'électricité à partir du bois.
«Le grand avantage de cette technologie est qu'une fois
que le bois est épuisé en tant que source d'énergie, il peut être utilisé sans
problème à d'autres fins. Par exemple pour le papier transparent, les mousses à
base de bois et divers biocomposites» expliquent les chercheurs.
