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Des carapaces de crabe pour fabriquer des batteries renouvelables ?
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Des carapaces de crabe pour fabriquer des batteries renouvelables ?

À l'heure actuelle, deux types de batteries permettent de faire fonctionner les téléphones, piles et voitures électriques, éoliennes, panneaux solaires et autres objets qui nous servent au quotidien : la batterie acide-plomb et la batterie lithium-ion. Leurs méthodes d'extraction et de production ainsi que le recyclage (ou plutôt, le rare recyclage) de leurs composants sont toutefois régulièrement pointés du doigt. Or des chercheurs du Center for Materials Innovation (CMI) de l'université du Maryland (États-Unis) pensent avoir trouvé une solution alternative afin de fabriquer des batteries plus durables et renouvelables : utiliser un composant naturellement présent dans les carapaces des crustacés.

La chitine aux propriétés prometteuses

Dans un article de la revue Matter publié le 1er septembre 2022, ils expliquent en effet que les crustacés (crabes, crevettes, homards) possèdent, dans leurs exosquelettes, des cellules riches en chitine. C'est ce composé organique qui rend leur carapace dure et résistante. Il est présent ailleurs dans la nature, comme dans les champignons, les insectes ou les lichens, mais est généralement jeté sous forme de déchets alimentaires par l'industrie alimentaire. La chitine est pourtant déjà étudiée par les scientifiques depuis quelques années. Elle est utilisée en médecine et en cosmétique, car étant bien tolérée par les tissus biologiques, ses propriétés cicatrisantes sont idéales pour soigner les brûlures.

Une batterie renouvelable encore en phase de test

Les experts du génie électrique s'intéressent maintenant à cette molécule — précisément au chitosane, dérivé de la chitine. Un traitement chimique et l'ajout d'une solution aqueuse d'acide acétique leur a permis de synthétiser le chitosane en une membrane de gel ferme. Le composant a ainsi pu être utilisé comme électrolyte, c'est-à-dire comme substance à l'intérieur d'une batterie qui aide les ions à se déplacer d'une extrémité à l'autre du dispositif, stockant ainsi de l'énergie. Le tout a été combiné avec du zinc, métal de plus en plus utilisé pour fabriquer des piles "moins chères et plus sûres", expliquent les chercheurs dans un communiqué. Ils ont ainsi obtenu le prototype d'une batterie renouvelable.

Celui-ci, élaboré en partie grâce aux carapaces de crabe, aurait au final une efficacité de 99,7 % après 1.000 cycles de recharge, soit environ 400 heures. La nouvelle batterie peut ainsi être rapidement chargée et déchargée, sans affecter ses performances pour autant. Elle pourrait devenir une option viable pour stocker l'énergie générée par des sources éoliennes et solaires et transférée vers les différents réseaux électriques. Par ailleurs, elle ne serait pas corrosive et inflammable, comme peuvent l'être celles conçues à partir de lithium-ion. Reste désormais à tester cette innovation à plus grande échelle et dans des conditions d'utilisation commerciale.

L'électrolyte décomposé, le zinc à recycler

Enfin, pour qu'un électrolyte soit considéré comme biodégradable, environ deux tiers de la batterie doit pouvoir être décomposée par la dégradation microbienne dans le sol. Le chitosan aurait complètement été effacé par les microbes après cinq mois, d'après les chercheurs. Seul le composé métallique, le zinc, reste encore à être recyclé. Il est aussi "plus abondant dans la croûte terrestre que le lithium", indiquent les auteurs de l'étude. L'équipe travaille désormais à créer des batteries encore plus respectueuses de l'environnement : "À l'avenir, j'espère que tous les composants des batteries seront biodégradables. Non seulement le matériau lui-même, mais aussi le processus de fabrication des biomatériaux", déclare Liangbing Hu, directeur des recherches.


Source : Mathilde Ragot / GEO
Crédit : Getty Images / Stephan Lüdde / EyeEm

Une batterie biodégradable conçue grâce à des cellules de crabe a été inventée par des scientifiques. 

Des carapaces de crabe pour fabriquer des batteries renouvelables ? Actualités

Des carapaces de crabe pour fabriquer des batteries renouvelables ?

À l'heure actuelle, deux types de batteries permettent de faire fonctionner les téléphones, piles et voitures électriques, éoliennes, panneaux solaires et autres objets qui nous servent au quotidien : la batterie acide-plomb et la batterie lithium-ion. Leurs méthodes d'extraction et de production ainsi que le recyclage (ou plutôt, le rare recyclage) de leurs composants sont toutefois régulièrement pointés du doigt. Or des chercheurs du Center for Materials Innovation (CMI) de l'université du Maryland (États-Unis) pensent avoir trouvé une solution alternative afin de fabriquer des batteries plus durables et renouvelables : utiliser un composant naturellement présent dans les carapaces des crustacés.

La chitine aux propriétés prometteuses

Dans un article de la revue Matter publié le 1er septembre 2022, ils expliquent en effet que les crustacés (crabes, crevettes, homards) possèdent, dans leurs exosquelettes, des cellules riches en chitine. C'est ce composé organique qui rend leur carapace dure et résistante. Il est présent ailleurs dans la nature, comme dans les champignons, les insectes ou les lichens, mais est généralement jeté sous forme de déchets alimentaires par l'industrie alimentaire. La chitine est pourtant déjà étudiée par les scientifiques depuis quelques années. Elle est utilisée en médecine et en cosmétique, car étant bien tolérée par les tissus biologiques, ses propriétés cicatrisantes sont idéales pour soigner les brûlures.

Une batterie renouvelable encore en phase de test

Les experts du génie électrique s'intéressent maintenant à cette molécule — précisément au chitosane, dérivé de la chitine. Un traitement chimique et l'ajout d'une solution aqueuse d'acide acétique leur a permis de synthétiser le chitosane en une membrane de gel ferme. Le composant a ainsi pu être utilisé comme électrolyte, c'est-à-dire comme substance à l'intérieur d'une batterie qui aide les ions à se déplacer d'une extrémité à l'autre du dispositif, stockant ainsi de l'énergie. Le tout a été combiné avec du zinc, métal de plus en plus utilisé pour fabriquer des piles "moins chères et plus sûres", expliquent les chercheurs dans un communiqué. Ils ont ainsi obtenu le prototype d'une batterie renouvelable.

Celui-ci, élaboré en partie grâce aux carapaces de crabe, aurait au final une efficacité de 99,7 % après 1.000 cycles de recharge, soit environ 400 heures. La nouvelle batterie peut ainsi être rapidement chargée et déchargée, sans affecter ses performances pour autant. Elle pourrait devenir une option viable pour stocker l'énergie générée par des sources éoliennes et solaires et transférée vers les différents réseaux électriques. Par ailleurs, elle ne serait pas corrosive et inflammable, comme peuvent l'être celles conçues à partir de lithium-ion. Reste désormais à tester cette innovation à plus grande échelle et dans des conditions d'utilisation commerciale.

L'électrolyte décomposé, le zinc à recycler

Enfin, pour qu'un électrolyte soit considéré comme biodégradable, environ deux tiers de la batterie doit pouvoir être décomposée par la dégradation microbienne dans le sol. Le chitosan aurait complètement été effacé par les microbes après cinq mois, d'après les chercheurs. Seul le composé métallique, le zinc, reste encore à être recyclé. Il est aussi "plus abondant dans la croûte terrestre que le lithium", indiquent les auteurs de l'étude. L'équipe travaille désormais à créer des batteries encore plus respectueuses de l'environnement : "À l'avenir, j'espère que tous les composants des batteries seront biodégradables. Non seulement le matériau lui-même, mais aussi le processus de fabrication des biomatériaux", déclare Liangbing Hu, directeur des recherches.


Source : Mathilde Ragot / GEO
Crédit : Getty Images / Stephan Lüdde / EyeEm

Une batterie biodégradable conçue grâce à des cellules de crabe a été inventée par des scientifiques. 

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

Jusqu'au 21 septembre

EXPOSITION
"ESCALE EN MÉDITERRANÉE ROMAINE"
 
Après 10 années de recherches, et à travers plus de 150 objets archéologiques, l'exposition présente les principaux sites du système portuaire narbonnais, inscrit le port de Narbo Martius dans le réseau des ports de commerce romains de Méditerranée occidentale et détaille les activités et les métiers qui se développaient au sein de ce port. 

Musée Narbo Via
2 avenue André Mècle
11100 Narbonne
04 68 90 28 90
https://narbovia.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 9 mars 

EXPOSITION 
"À L'AFFÛT"

À travers son art, le photographe animalier et grand voyageur, exprime ses rêves, ses émotions et ses rencontres en captant l'instant, celui de l’animal au cœur de son environnement. 

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com


34 - Hérault

Jusqu'au 9 mars 

EXPOSITION
"TISSER L'IMAGINAIRE"

Construite en partenariat avec le Mobilier national, l’exposition explore la notion d’Imaginaires dans l’art de la tapisserie. Récit d’aventures imaginaires transposées, illustration de contes et de fables, exploration de sentiments, de visions de l’esprit, représentations d’ailleurs imaginés ou rêvés, l’exposition montre les différentes formes que peut prendre l’imaginaire selon les artistes, les époques.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


38 - Isère

Le 12 Février

ATELIERS VACANCES SCOLAIRES
"PEINTURE SUR TOTE BAG"

Comme Arcabas qui peignait parfois sur du tissu en soie, venez personnaliser un Tote-bag avec de la peinture textile. Atelier à 15h.

Musée arcabas en Chartreuse
Eglise de Saint-Hugues
38380 Saint-Pierre-de-Chartreuse
04 76 88 65 01
https://musees.isere.fr


Jusqu'au 30 mars 

EXPOSITION
"ARCABAS, L’ÉTOFFE HAUTE EN COULEUR"

Outre les toiles de jute et l’impression sur soie que l’on retrouve dans l’église de Saint-Hugues, l’exposition présente des objets textiles conçus par Arcabas. Dans son œuvre picturale dont certains tableaux sont également présentés, les motifs des costumes, les drapés témoignent d’une recherche plastique constante.

Musée arcabas en Chartreuse
Eglise de Saint-Hugues
38380 Saint-Pierre-de-Chartreuse
04 76 88 65 01
https://musees.isere.fr


52 - Haute-Marne

Jusqu’au 21 mars

EXPOSITION
"MANGER ET BOIRE À LA TABLE DE NOS ANCÊTRES"

Cette exposition permet au grand public d’approcher le quotidien de nos ancêtres à travers leur vaisselle de table. Elle a pour but de présenter la manière dont on mange et boit à travers les âges. Elle évoque également la place des hommes et des femmes, réservée à cette pratique sociale, avec le matériel et les instruments qui y sont associés. 

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr


Le 15 mars

MUSÉE DE SAINT-DIZIER
"NUIT DE LA CHOUETTE" AVEC LE CPIE

De 14h30 à 16h30, découverte des principales espèces de rapaces nocturnes grâce à la collection du Musée et du jeu coopératif "Les petits secouristes" pour sensibiliser le public aux bons gestes à adopter auprès des animaux blessés ou malade. De 19h30 à 21h30, sortie nature dans les bois durant 1h–1h30 pour découvrir la vie nocturne de la forêt : écoute des chants des oiseaux et des bruits de la nuit, découvre des chauves-souris et des amphibiens de nos forêts. 

Réservations
CPIE Pays de Soulaines 
03 25 92 28 33
cpie.emmanuel.fery@gmail.com


62 - Pas-de-Calais

Jusqu'au 8 mars

EXPOSITION
"PEINTURES DE JEAN-PAUL ROUX "

Le musée reçoit Jean-Paul Roux. L’artiste peint depuis une trentaine d’années à l’huile et au couteau associant grattages, aplats et couleurs avec la volonté d’épurer le sujet pour ne garder que l’essentiel.

Musée municipal Bruno Danvin
Rue Oscar Ricque
62130 Saint-Pol-sur-Ternoise
03 21 04 56 25 / 07 89 08 15 64 
/www.saintpolsurternoise.fr


71 - Saône-et-Loire

Le 28 février

ESCAPADES NATURECENTRE EDEN
"LA VIE AUTOUR DES ARBRES"

Venez découvrir les arbres et leurs habitants. Lors de cette animation vous aurez l’occasion de (re)connaître les indices de présence laissés par les animaux qui vivent dans les arbres, la notion d’écosystème et l’importance d’une forêt diversifiée. A partir de 8 ans. De 10h00 à 12h30.

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


Le 6 mars

ESCAPADES NATURECENTRE EDEN
"BALADE NATURALISTE À LA FORÊT DE LA GENÊTE"

C’est l’hiver, les branches des arbres sont nues. Mais les animaux de la forêt n’ont pas déserté. Arpentons la forêt de la Genête à la recherche de terriers de blaireaux. A partir de 8 ans. De 10h00 à 12h30.

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


75 - Paris

Le 15 février

ATELIERS VACANCES SCOLAIRES
"APPRENTIS STRATÈGES"
Pour revivre le siège de Toulon en 1793, aux côtés de Napoléon, grâce au plan-relief de la ville et à un jeu de stratégie grâce à une grande carte tirée des archives du musée. De 8 à 14 ans.

Musée des Plans-Reliefs
129 rue de Grenelle 
75007 Paris    
01 45 51 92 45
www.museedesplansreliefs.culture.fr


Le 19 février

ATELIERS VACANCES SCOLAIRES
"CONSTRUIS TA CITADELLE EN KAPLA"
Pour découvrir les fortifications et construire en famille une citadelle ou un fort en planchettes de bois Kapla. De 6 à 14 ans.

Musée des Plans-Reliefs
129 rue de Grenelle 
75007 Paris    
01 45 51 92 45
www.museedesplansreliefs.culture.fr


Jusqu'au 11 mai 

EMPREINTE CARBONE, L'EXPO !

Conçue pour un public familial et articulée en trois parties, Empreinte carbone, l’expo ! vise à déconstruire les présupposés et les idées reçues sur notre empreinte carbone, à en examiner les mécanismes et à proposer aux visiteurs un espace de réflexion sur les actions à mener face au défi du changement climatique. 

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net


84 - Vaucluse

Jusqu'au 30 avril 

EXPOSITION 
"LES LIEUX IMAGINAIRES" 

A travers le travail de quelques artistes et architectes, nous nous interrogerons sur les façons et les lieux où nous vivrons dans l’avenir. Entre vénération du présent, visions futuristes et perspectives révolutionnaires offertes par l’intelligence artificielle, il s'agira de scénarios pour les nouvelles générations, fondés sur une profonde compréhension du passé.  

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert
84160 Lourmarin
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com

Lieux:

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