L’incroyable potentiel énergétique des microorganismes des rizières

Le riz et les microorganismes : un potentiel énergétique surprenant

Quand les plants de riz poussent, ils synthétisent la matière organique par le processus de la photosynthèse et rejettent une partie des éléments transformés dans le sol et dans l’eau. Les rizières sont pleines de cette matière qui sert de nourriture à un grand nombre de microorganismes dont le processus de digestion produit de l’énergie. Certains chercheurs sont donc en train d’étudier le moyen d’utiliser les rizières pour produire de l’énergie électrique.

Watanabe Kazuya et le groupe de chercheurs qu’il dirige à l’Université de pharmacie et des sciences de la vie de Tokyo travaillent sur la production d’énergie électrique à partir des microorganismes qui vivent dans les rizières. Ils ont procédé à diverses expériences qui les ont menés, entre autres, à placer des électrodes négatives dans le sol des rizières et des électrodes positives dans l’eau, de façon à créer un courant continu électrique, l’énergie émise par les microorganismes vivant dans le fond de la rizière étant contenue dans le sol. D’après les résultats d’une expérience récente, un mètre carré de rizière pourrait produire des dizaines de milliwatts, une quantité d’électricité certes infime, mais qui suffirait à alimenter une montre ou une ampoule à basse consommation (LED).

M. Watanabe explique que la quantité d’énergie produite dépend de l’activité de la rizière. Pendant la journée, en particulier pendant les périodes de forte chaleur de l’été avec un ensoleillement maximum, le processus de photosynthèse est plus intense et la production d’électricité d’autant plus grande.

Des chercheurs en train de faire des expériences dans des rizières de Noda, dans la préfecture de Chiba. Ces tests n’ont aucun effet sur la récolte, qui a lieu en automne.

Les piles à combustible produisent de l’électricité grâce à l’oxydation d’hydrogène sur une de leurs électrodes couplée avec la réduction de l’oxygène de l’air sur leur autre électrode. M. Watanabe est quant à lui en train d’essayer de collecter l’énergie produite par les microorganismes qui se nourrissent de la matière organique contenue dans les rizières. Au cours des expériences qu’ils ont effectuées en laboratoire, les chercheurs ont développé des microorganismes qu’ils ont utilisés comme des piles à combustible et qu’ils devaient alimenter en permanence. C’est alors qu’a germé l’idée d’utiliser une rizière entière comme une pile à combustible de grande taille, explique M. Watanabe.

Dans les rizières, les plants de riz synthétisent la matière organique par le processus de la photosynthèse et les microorganismes transforment les substances rejetées en énergie. L’électricité produite est le résultat de la relation symbiotique qui unit les organismes de la rizière. Les techniques de récolte d’énergie ne sont pas encore exploitables du point de vue commercial, mais Watanabe Kazuya et son équipe de chercheurs sont en train d’essayer d’accroître leur efficacité en cherchant de nouveau microorganismes susceptibles de produire de l’électricité. Leur objectif c’est de mettre au point une pile à combustible qui utilise des microorganismes avec un fort potentiel de production.

Vivre aussi bien en consommant deux fois moins d’énergie

Pile à combustible expérimentale fonctionnant avec des microorganismes contenus dans les eaux usées

M. Watanabe nourrit aussi l’espoir de transformer les microorganismes qui vivent dans les eaux usées en piles à combustible. Utiliser la matière organique contenue dans les égouts pour produire de l’électricité permettrait aussi de la recycler et aurait l’avantage considérable de filtrer les eaux usées tout en produisant de l’électricité.

D’après Watanabe Kazuya, le monde de demain devra se servir à bon escient des systèmes biologiques.

Jusqu’à présent, les hommes ont eu essentiellement recours à des sources d’énergie non renouvelables obtenues par extraction, comme le pétrole. Mais dorénavant, nous allons devoir nous tourner vers des sources naturellement renouvelables. Pour atteindre cet objectif, il faudra disposer de techniques permettant de collecter des ressources dans la nature et de les transformer en énergie, avant de les réutiliser et de les renouveler. Utiliser des sources d’énergie naturelles n’implique pas forcément pour autant une vie plus frugale. D’après Watanabe Kazuya, s’ils réussissent à mettre au point une technologie permettant d’améliorer l’efficacité énergétique, les hommes pourront continuer à mener une vie confortable en utilisant deux fois moins d’énergie que maintenant. Et ils pourront en même temps vivre dans un monde qui ne dépendra plus de ressources comme le pétrole.

(D’après un article en japonais de Satô Narumi)