Les eaux usées recèlent l'énergie de 100 centrales nucléaires : une nouvelle technologie les rend utilisables
Les micro-organismes électrochimiquement actifs transforment l'énergie chimique en électricité
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Obtenir non seulement de l'eau propre à partir des eaux usées, mais aussi de l'électricité et des nutriments - c'est possible grâce aux technologies qui utilisent des micro-organismes électrochimiquement actifs. Une revue de recherche internationale publiée dans Frontiers in Science sous la direction de l'université de Greifswald montre l'énorme potentiel des technologies électrochimiques microbiennes (MET) en termes de protection de l'environnement et des ressources.
Dans le monde entier, nous produisons chaque année environ 359 milliards de mètres cubes d'eaux usées, soit quatre fois la capacité du lac Léman. "Cela représente plus de 800 000 GWh d'énergie chimique, comparable à la production annuelle de 100 centrales nucléaires", explique le responsable de l'étude, le professeur Uwe Schröder de l'université de Greifswald. "Les eaux usées contiennent en outre d'abondantes substances nutritives que nous avons laissées se dégrader jusqu'à présent".
Les bons microbes font le travail : de l'électricité à partir des eaux usées
Les MET interviennent précisément à ce niveau : Des micro-organismes spéciaux, présents naturellement dans les eaux usées, transforment l'énergie chimique qu'elles contiennent en énergie électrique, tout en purifiant l'eau. En laboratoire, il a déjà été possible de convertir en électricité jusqu'à 35 pour cent de l'énergie liée aux eaux usées. Des installations pilotes comme "Pee Power®" prouvent que la technologie fonctionne également dans l'application : en 2015, elle a alimenté l'éclairage des toilettes du festival de Glastonbury avec de l'électricité produite à partir d'urine. Des études à long terme menées en Ouganda, au Kenya et en Afrique du Sud ont montré que de tels systèmes permettent de traiter de manière fiable de grandes quantités d'urine - et contribuent, grâce à des installations sanitaires éclairées, à une plus grande sécurité dans les régions où les infrastructures sont insuffisantes.
Environ 3,5 milliards de personnes dans le monde n'ont pas accès à des installations sanitaires adéquates. Les chercheurs voient dans les MET une contribution importante pour se rapprocher du sixième objectif de développement durable de l'ONU : la mise à disposition durable d'eau et d'installations sanitaires pour tous. "L'utilisation à grande échelle de ces technologies offre de nombreux avantages, en particulier pour les régions où les eaux usées sont fortement polluées et où les technologies de traitement existantes sont trop chères ou n'atteignent pas tout le monde", souligne le co-auteur, le professeur Falk Harnisch du Centre Helmholtz pour la recherche environnementale (UFZ) à Leipzig.
Tirer les nutriments de l'eau
Les MET permettent également de récupérer des nutriments précieux comme l'azote et le phosphore dans les eaux usées. Bien qu'ils soient présents en abondance dans les eaux usées, ces substances sont actuellement extraites ailleurs de manière extrêmement intensive en énergie et peu durable, y compris des prix en hausse - un contraste que les MET pourraient révolutionner dans le sens d'une économie circulaire durable : "Jusqu'à environ 7 pour cent des besoins en phosphates et 11 pour cent des besoins mondiaux en azote ammoniacal pourraient être couverts par les eaux usées", explique Schröder.
Du laboratoire au marché
Pour que les MET franchissent le pas vers une utilisation à grande échelle, les systèmes doivent devenir plus robustes, moins chers et plus efficaces sur le plan énergétique. L'équipe du professeur Schröder étudie à Greifswald les bases biochimiques et électrochimiques afin d'optimiser les réacteurs et le transfert d'électrons. Parallèlement, un travail de persuasion est nécessaire - par exemple par le biais de programmes de promotion, d'installations pilotes et d'incitations économiques - afin de convaincre également le secteur des eaux usées établi en Europe centrale d'adopter cette nouvelle technologie.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
Publication originale
Uwe Schröder, Falk Harnisch, Elizabeth Heidrich, Ioannis A. Ieropoulos, Bruce E. Logan, Dibyojyoty Nath, Deepak Pant, Sunil A. Patil, Sebastia Puig, Jason Ren, Ruggero Rossi, Amelia-Elena Rotaru, Annemiek ter Heijne; "Waste to value: microbial electrochemical technologies for sustainable water, material, and energy cycles"; Frontiers in Science, Volume 4, 2026-2-24
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