Sera-t-il un jour possible d'obtenir des batteries parfaitement écologiques, produites à partir de culture biologique ? Peut-être, si l'on en croit une équipe de recherche du MIt, dirigée par Angela Belcher.
Cette chercheuse reconnue s'est inspirée des coquilles d’ormeau, « un matériau bio-composite fait de 98 % de carbonate de calcium […], pourtant 3 000 fois plus résistant que son homologue géologique ». La raison de ces performances extrêmes, obtenues sans produit chimique ni température extrême ? « Ces matériaux ont des structures macroscopiques, mais sont formés à l’échelle nanométrique », détaille la scientifique. « Ils utilisent des protéines codées au niveau génétique pour construire des structures complexes ».
C’est là le point de départ de recherches menées depuis plus de quinze ans au MIT : de la même manière que des protéines assemblent des atomes de carbone et de calcium pour former une coquille d’ormeau, elles peuvent assembler un matériau semi-conducteur pour former une électrode de batterie.
Pour y parvenir, la chercheuse utilise un virus non-toxique, appelé bactériophage M13. « Il a une structure d’ADN simple que vous pouvez couper pour y coller des séquences d’ADN supplémentaires », explique Angela Belcher. « Ce faisant, il permet d’exprimer des séquences de protéines aléatoires ».
« Cette manipulation de biotechnologie simple permet d’obtenir des milliards de virus uniques, génétiquement identiques, mais équipés de protéines différentes. Ne reste plus qu’à introduire ces virus dans une goutte de liquide pour les mettre en contact avec les molécules de métal. Et à sélectionner ceux qui interagissent le mieux. A travers un processus d’évolution de sélection, vous pouvez en tirer un sur un milliard qui fait quelque chose que vous voulez », précise la chercheuse. Comme, par exemple, assembler une électrode de batterie.
Une fois un micro-organisme efficace repéré, il suffit de répéter l’opération. « Nous sommes passés d'un virus qui créait une batterie minable à un virus qui fait une bonne batterie, puis à un virus qui a fait une batterie de forte puissance », se félicite-t-elle. Le tout, à température ambiante. L'objectif de ces chercheurs est à présent de réaliser une batterie biosynthétique dont la densité énergétique soit au moins, grâce à sa structure nanométrique maîtrisée, deux fois plus importante que celles de ses homologues issues de l'industrie chimiques…
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
