Les piles à combustible microbiennes contribuent au nettoyage des eaux usées
L’eau propre est indispensable à la vie humaine, mais cette ressource vitale est menacée dans le monde entier par la pollution des secteurs résidentiel, industriel et commercial. Heureusement, la société est en pleine transition vers une économie circulaire, où le recyclage de l’eau joue un rôle majeur, qui supplante le modèle traditionnel de croissance «extraire, fabriquer, consommer, jeter». À l’heure actuelle, la population mondiale augmente d’environ 80 millions d’individus chaque année, ce qui se traduit par une augmentation de la demande en eau douce de 64 milliards de mètres cubes par an. Il y a donc un besoin impérieux de réutiliser l’eau, amplifié par la menace d’une pénurie d’eau qui a encouragé la mise en place de systèmes de traitement des eaux afin de répondre à une demande sans cesse croissante. Le projet MEMBio d’Horizon 2020 a relevé ce défi en développant un procédé efficace, polyvalent et respectueux de l’environnement pour la synthèse industrielle de membranes d’échafaudage en céramique biocompatibles destinées au traitement des eaux usées. «Notre système réduira la demande énergétique et, partant, la production de boues, avec un entretien minimum», explique Jonas Gurauskis, coordinateur du projet et fondateur d’AENEAM Advanced Membrane Technologies. Des technologies et politiques améliorées Les membranes MEMBio sont des dispositifs MFC, dotés d’une conception supérieure par rapport aux MFC standard, qui utilisent la respiration des micro-organismes pour convertir directement le substrat organique en énergie électrique. «Nos piles ne sont pas axées sur la production d’électricité, mais sur la consommation de contaminants par les espèces microbiennes à l’intérieur de l’anode de la pile», explique le Dr Gurauskis. Les chercheurs ont mené une batterie de tests opérationnels complets pour valider le système avant sa commercialisation complète et ont utilisé une analyse de marché pour élaborer une feuille de route technique. «Nous avons identifié trois types de clients différents à cibler et lancé des études pilotes ciblées», précise le Dr Gurauskis. «Nous allons évaluer le rendement de trois prototypes différents dans des environnements réels, ce qui nous amènera à revoir la conception de nos membranes et nous rapprochera d’une mise sur le marché.» Outre la feuille de route technique, la redéfinition de la politique de propriété intellectuelle (PI), réalisée avec l’aide d’un mentor de l’UE, a constitué un autre résultat clé. M. Gurauskis commente à ce propos: «Nous sommes très satisfaits des conseils que nous avons reçus. Étant une petite entreprise, il nous est difficile de consacrer des ressources à la gestion traditionnelle de la propriété intellectuelle fondée sur le dépôt de brevet. Après mûre réflexion, nous avons décidé d’opter pour une “stratégie de liberté d’exploitation”.» Support technique complet Le projet publiera les conclusions et les conceptions de MEMBio dans des revues en libre accès, selon le principe «aussi ouvert que possible et fermé si nécessaire». «Cette approche permettra de simplifier le processus d’attribution des brevets et garantira qu’aucune autre entreprise ne brevettera une solution similaire à nos membranes», fait remarquer le Dr Gurauskis. MEMBio met à la disposition des entreprises du secteur agro-industriel son système de traitement des eaux ainsi que ses services de maintenance et de conseil. Les piles seront déployées sur des sites agricoles ou industriels reculés caractérisés par des effluents qui exigent un traitement de l’eau avant d’être éliminés ou réutilisés. «Il est important de souligner que les piles nécessitent très peu d’entretien. Cette solution est idéale pour les pays du tiers-monde où les technologies de traitement des eaux usées standard se révèlent insuffisantes en raison du manque de personnel qualifié ou d’options pour les maintenir en service», souligne le Dr Gurauskis.
Mots‑clés
MEMBio, pile à combustible microbienne (MFC), traitement des eaux, eaux usées, propriété intellectuelle (PI), efficacité énergétique