Les chercheurs d’UBCO (Université de Colombie Britannique Okanagan au Canada) étudient les moyens de convertir les fruits pourris en énergie.

Lorsque Doc Brown a nourri la voiture DeLorean de ses restes de nourriture dans « Retour vers le futur » comme carburant, cela ressemblait à de la science-fiction folle. Aujourd’hui, la science prend le pas sur cette fiction alors que les chercheurs de l’UBC Okanagan étudient le potentiel d’utilisation des déchets de fruits, solides et lixiviats, pour alimenter les piles à combustible.

Alors que l’énergie extraite des restes de nourriture est encore dérisoire par rapport à l’énergie solaire ou éolienne, les chercheurs s’efforcent de purifier et d’améliorer la production d’énergie des aliments jetés, en particulier des déchets de fruits, un élément abondant dans la ceinture agricole de la vallée de l’Okanagan.

Selon le gouvernement de la Colombie-Britannique, les déchets organiques représentent 40 % des matières dans les décharges provinciales. En particulier, le gaspillage alimentaire est un problème croissant pour les zones urbaines du monde entier. C’est en partie l’impulsion derrière une poussée pour exploiter ces déchets et les transformer en énergie, explique le chercheur de l’UBCO, le Dr Hirra Zafar.

« Aujourd’hui, le gaspillage alimentaire est un défi de durabilité avec des implications environnementales, économiques et sociales néfastes », déclare le Dr Zafar. « Les méthodes actuelles de traitement des déchets, telles que les décharges et l’incinération, sont associées à un large éventail d’impacts environnementaux négatifs, notamment les lixiviats de déchets acides, la pollution de l’air, la production de méthane et le rejet de polluants nocifs qui entraînent une dégradation de l’environnement et des risques pour la santé ».

Le Dr Zafar, qui mène des recherches à l’École d’ingénierie, explique que les piles à combustible microbiennes convertissent les déchets de fruits en énergie électrique à l’aide d’un compartiment anodique anaérobie. Dans ce compartiment, les microbes anaérobies, ceux qui peuvent survivre sans oxygène, utilisent la matière organique pour la convertir en énergie.

Les microbes électroactifs consomment de la matière organique dans le compartiment anodique et libèrent des électrons et des protons. Les électrons se combinent avec les protons et l’oxygène à la cathode pour produire de l’eau, générant ainsi de la bioélectricité.

Selon le Dr Zafar, différents types de fruits donnent des résultats différents lorsqu’ils sont traités par une pile à combustible microbienne, principalement en raison de leurs caractéristiques biochimiques individuelles.

« Les glucides sont d’abord dégradés en sucres solubles et en molécules plus petites comme l’acétate, qui sont ensuite consommés par des bactéries électroactives pour produire de l’électricité lors du processus d’électrogenèse », explique-t-elle.

Dr Zafar et ses superviseurs Drs. Nicolas Peleato et Deborah Roberts, chercheuse à l’Université du Nord de la Colombie-Britannique, travaillent à l’augmentation de l’efficacité de la bioconversion des fruits qui, espèrent-ils, se traduira par des tensions de sortie plus élevées.

Contrairement à l’approche fictive de Retour vers le futur où Doc Brown jette des pelures au hasard, les chercheurs ont découvert que le processus fonctionnait plus efficacement avec un meilleur rendement lorsque les déchets alimentaires étaient séparés et broyés en petites particules avant le traitement.

Bien que des défis subsistent dans la conversion des déchets alimentaires en bioénergie à l’échelle commerciale, le Dr Zafar affirme que cette étude renforce les grandes possibilités des piles à combustible microbiennes. Et transformer les déchets en énergie verte et renouvelable répond à un double objectif environnemental.

« Les piles à combustible microbiennes sont vraiment à leur stade de développement et elles ont tellement de potentiel », ajoute-t-elle. « À ce stade, la tension reste faible, mais je suis ravi d’étudier comment améliorer leur puissance de sortie et appliquer ces pratiques à une échelle commerciale. »

https://news.ok.ubc.ca/2023/05/03/ubco-researchers-aim-to-energize-fruit-waste/