McGill: des chercheurs optimisent la conversion de l’urine humaine en énergie

MONTRÉAL — Des chercheurs de l’Université McGill ont trouvé une façon d'améliorer l’efficacité d’une méthode de conversion de l’urine humaine en électricité.

L’humain produit, à l’âge adulte, environ 1,5 litre d’urine par jours.

Cette matière, abondante et peu coûteuse, pourrait permettre de créer de l’énergie à partir des eaux usées.

Pour convertir l’urine en électricité, des chercheurs de l’Université McGill se sont penchés sur une méthode qui repose sur l’utilisation de piles à combustible microbiennes qui, à l’aide de bactéries, transforment des déchets organiques en électricité.

«Nous savons que les piles à combustible microbiennes nettoient les eaux usées et produisent de l’électricité, mais on ignore encore les effets précis de différentes concentrations d’urine sur leur fonction électrochimique, leur efficacité à éliminer les polluants et le comportement des communautés microbiennes», a expliqué, dans un communiqué, Vijaya Raghavan, coauteur de l’étude et professeur de génie des bioressources.

Concentration d'urine élevée associée à une meilleure production

Pour tenter de répondre à ces interrogations, l’équipe du professeur Raghavan a conçu quatre différentes «piles à combustible microbiennes à double chambre» qu’ils ont alimentées avec des mélanges d’eaux usées synthétiques et de l’urine humaine à des concentrations de 20 %, de 50 % et de 75 %.

L’équipe a ensuite testé les piles pendant deux semaines, en vérifiant la production d’énergie, l’élimination des polluants et le traitement de l’eau et en procédant à des tests électrochimiques.

Il s’est avéré que les piles qui contenaient les concentrations d’urine les plus élevées, de 50 à 75 %, étaient associées à une meilleure production d’électricité.

«L’urine contient des ions et des composés organiques essentiels permettant une activation microbienne rapide, ce qui améliore la production d’énergie et la dégradation des polluants», a expliqué le professeur Raghavan dans un communiqué.

Les piles conçues par les scientifiques lors de l’expérience contenaient un mélange de bactéries, mais les chercheurs ont «constaté que les genres Sediminibacterium et Comamonas étaient dominants».

Ces bactéries étaient présentes «en plus grande quantité lorsque l’urine représentait 50 % du mélange, tandis que les bactéries du genre Comamonas étaient plus fréquentes à des concentrations d’urine supérieures (75 %)».

La quantité d’urine ajoutée dans les piles influerait sur les types de microorganismes qui se développent et sur l’efficacité du système, selon les chercheurs.

«L’utilisation de l’urine en tant que ressource favorise l’assainissement durable et la récupération des nutriments, réduisant ainsi la pression sur les systèmes d’eau douce», selon le professeur Raghavan, pour qui ces résultats représentent un jalon vers «une économie circulaire améliorée».

Selon un communiqué publié par l’université montréalaise, la méthode «pourrait être utilisée aux fins de production d’énergie propre dans des contextes tels que l’assainissement rural, les camps de secours en cas de catastrophe et les communautés hors réseau».

Les piles à combustible microbiennes pourraient aussi être utilisées comme biocapteurs à faible coût, pour surveiller la qualité des eaux usées.

Stéphane Blais, La Presse Canadienne