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Pipi électrique

10 décembre 2013, 14:38
Pipi électrique
Pipi électrique

Choqué ? Si vous avez vécu à la campagne, vous n'ignorez pas les vertus du purin pour l'agriculture. Or l'urine des mammifères pourrait un jour jouer un rôle significatif dans  les problèmes énergétiques de la planète. L'urine ne brille certes pas par son pouvoir énergétique, mais elle est l'un des déchets les plus abondants sur Terre. 7 milliards de personnes en produisent environ 10 milliards de litres par jour, sans parler du pipi de chat et celui de tous les autres animaux. Cette abondance est dangereuse, parce que source potentielle de pollution, susceptible d'anéantir des écosystèmes entiers. Sans parler du coût du traitement des eaux usées. 

Mais elle recèle aussi un potentiel bénéfique... et électrique. En effet, nous avons souvent parlé dans cette rubrique de piles à combustible, auxquelles il faut de l'hydrogène. Pour contourner les problèmes posés par le stockage et la distribution de ce corps capricieux, une option consiste à libérer l'hydrogène de l'eau sur place, directement dans la pile à combustible au moment de le consommer. Seulement le bilan énergétique de cette opération est médiocre. 


C'est là que l'urine entre en piste. En poids, l'urine contient approximativement 2 % d'urée. Chaque molécule d'urée comporte quatre atomes d'hydrogène moins fortement liés à la molécule d'urée que celle de l'hydrogène dans l'eau. Le rendement de la production d'hydrogène à partir d'urine est donc meilleur.

À tel point qu'on estime aujourd'hui que l'hydrogène pourrait être produit à partir d'urine à un coût inférieur à 1 $ le kilogramme selon un procédé qui serait utile notamment chaque fois qu'une foule produit suffisamment d'urine. Ainsi un immeuble de bureaux où travaillent 200 ou 300 personnes pourrait-il (un jour) produire environ 2 kilowatts de puissance.

Une autre approche consiste à utiliser l'urine directement comme carburant. C'est celle d'une équipe de chercheurs anglais dont la pile à combustible encore expérimentale produit de l'électricité directement à partir d'urine. Pour décomposer l'urée, ils n'ont pas besoin de tension, mais ils emploient une électrode bon marché, dont les détails sont encore secrets, et qui déclencherait la réaction spontanément.

Dans leur pile qui fonctionne déjà depuis quelques années, les ions hydroxyde qui se forment à proximité de la cathode (1 cm2) sont attirés vers l'anode où ils réagissent avec l'urée pour former de l'eau, de l'azote et du dioxyde de carbone. Cette réaction libère également des électrons, qui refluent vers la cathode à travers un circuit externe, formant un courant qui, un jour, espèrent les chercheurs, sera suffisant pour alimenter des charges de puissance.


La tension de sortie de cette pile ne s'élève encore qu'à environ 0,6 V. Pas assez pour allumer une LED mais déjà assez pour qu'on en parle.

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