La voiture de demain roulera à l'hydrogène grâce aux piles à combustible (Pac). Aujourd'hui, même si les Pac sont fonctionnelles, il n'est pas encore question d'en équiper les automobiles à grande échelle. Les piles sont trop chères, parce que la catalyse de la réduction de l'oxygène à la cathode, donc la production d'électricité, nécessite du platine, un matériau très coûteux. “Ce problème pourrait être levé grâce... à des enzymes extraites d'eau de mer, affirme Damien Féron, chef-adjoint du SCCME. En plongeant des pièces d'acier inoxydable dans de l'eau de mer, nous avons en effet découvert que les biofilms produits par les micro-organismes catalysent la réduction de l'oxygène.” Des études ont été menées dans le port de Gênes, à l'institut italien des Sciences marines, en collaboration avec le laboratoire de Génie chimique de Toulouse, sur une pile possédant une cathode en acier inoxydable. Lorsqu'il est colonisé par les micro-organismes, l'acier présente des caractéristiques semblables à celles du platine. Reste à identifier les micro-organismes à l'origine de la catalyse. “Nous avons constaté que les biofilms provenant de la mer Méditerranée, de la mer du Nord, ou même de rivières, produisent des effets identiques, rapporte Damien Féron. Mais en étudiant de près le mécanisme de la catalyse bactérienne, nous avons montré que des enzymes sont responsables de la corrosion.” Une aubaine, car une enzyme est plus facile à manipuler qu'une “soupe” de micro-organismes. L'équipe du SCCME a alors cherché l'enzyme capable de reproduire la corrosion, tout en étant non toxique et peu onéreuse. Au final, la glucose oxydase a été sélectionnée car elle produit des effets semblables au biofilm. Lorsqu'elle est ajoutée à la cathode d'une PAC, la puissance délivrée augmente de 10 à 25 %. Ce gain en puissance est important, car les piles actuelles, à cathode en platine, ne semblent pas fonctionner à plus de 70 % de leur rendement théorique. L'intérêt économique des biofilms et des enzymes excrétées par les micro-organismes a convaincu l'Europe d'accepter qu'un projet sur “l'électricité bactérienne” entre dans son 6e PCRDT. Ces technologies ouvrent en effet un champ large d'applications, sur la protection des métaux (plateformes pétrolières, navires...), ou la lutte contre les maladies nosocomiales (colonisation de matériel médical par des biofilms...). Dans le cadre de ce projet baptisé “Electrochemically Active Biofilms”, les trois premiers laboratoires ont été rejoints par des organismes de recherche allemand, belge et portugais et un industriel italien. Les scientifiques européens pourront ainsi explorer cette nouvelle voie qui allie vivant et minéral jusqu'en 2007. De quoi espérer le développement des voitures à hydrogène d'ici la prochaine décennie ?
CEA : http://www.cea-technologies.com/article/article.php?article=236
