Sony : comment ses bio-piles transforment le sucre en électricité !

Sony a fait une démonstration consistant à faire fonctionner un lecteur MP3 alimenté par quatre bio-piles. Ces bio-piles permettent de générer de l'électricité à partir de glucides grâce à une catalyse enzymatique reproduisant le mécanisme de génération d'énergie des organismes vivants. L'automobile pourrait y avoir droit un jour (voir news) ! Sony souligne : "Le sucre (le glucose) est une source d'énergie naturelle produite par les plantes par photosynthèse. Par conséquent il se régénère et on en trouve quasiment partout dans le monde : d'où le potentiel qu'ont ces batteries à base de sucre à devenir l'appareil écologique du futur". Sony a de même choisi d'utiliser l'acide polylactique (PLA) pour synthétiser un coffret en bioplastique.

Les bio-piles fournissent une puissance de 50 mW, la plus élevée pour des bio-piles de type passif. Le principe électrochimique : la réaction qui a lieu à l'anode est Glucose -> Gluconolactate + 2e- + 2 H+. Les ions H+ traversent une membrane de séparation et réagissent avec de l'oxygène au niveau de la cathode selon la réaction : 1/2 O2 + 2e- + 2H+ -> H2O. Les électrons génèrent du courant électrique par le circuit extérieur. Afin d'atteindre une telle puissance fournie, Sony a dû développer à l'anode un système permettant d'immobiliser les enzymes catalytiques autour du matériau de conduction (médiateur) tout en assurant une activité continue.

L'équipe a opté pour deux polymères de charge opposée qui par interaction électrostatique assurent la stabilité de l'ensemble enzyme-médiateur-anode. Sony a aussi développé une cathode dont les concentrations en oxygène et en eau sont régulées pour assurer une réactivité optimale. Les enzymes employées : la glucose déshydrogènase et la diaphorase à l'anode, la bilirubine oxydase à la cathode. Les médiateurs : la vitamine K3 et le cofacteur NADH pour l'anode et le ferricyanure de potassium pour la cathode. Les électrodes sont en carbone poreux. La solution phosphatée employée a une concentration molaire de 1, ce qui est dix fois plus élevé que dans les bio-piles usuelles. La commercialisation de ce nouveau type de batterie est envisagée : la date n'a pas encore été divulguée.

(Source info et Photos : Sony, Ambassade de France au Japon)