Publié le 27 novembre 2025 à 01h11. Des chercheurs danois ont réussi à transformer le ciment traditionnel en un matériau capable de stocker de l’énergie, ouvrant la voie à des bâtiments et infrastructures plus autonomes et durables. Cette innovation pourrait révolutionner la manière dont nous concevons et alimentons nos villes.
- Une équipe de l’Université d’Aarhus a intégré des micro-organismes vivants au ciment, lui conférant des propriétés de stockage d’énergie similaires à celles d’une supercondensateur.
- Le matériau développé peut stocker environ 81 Wh par livre (environ 179 Wh par kilogramme) et retrouver ses performances après avoir été « nourri » avec des nutriments.
- Cette technologie pourrait permettre de réduire les pertes d’énergie liées au transport de l’électricité et de faciliter l’intégration des énergies renouvelables.
Le stockage d’énergie est généralement assuré par des batteries externes, nécessitant une installation et une maintenance spécifiques. L’approche danoise propose une alternative intégrée, où le matériau de construction lui-même devient un dispositif de stockage, simplifiant ainsi les infrastructures et réduisant les coûts.
Dirigée par le Dr Qi Luo, chercheur postdoctoral en génie civil et architectural à l’Université d’Aarhus, l’équipe a utilisé des micro-organismes électroactifs, des bactéries capables de transférer des électrons vers les matériaux environnants. Ces bactéries, de l’espèce Shewanella oneidensis, forment un biofilm à l’intérieur du ciment, créant un réseau redox qui retient la charge électrique.
Pour maintenir les bactéries actives, les chercheurs ont intégré un réseau microfluidique, de minuscules canaux qui fournissent un apport régulier en nutriments, sous forme de sels et de vitamines. Ce système permet de « réveiller » les cellules lorsque leur activité ralentit, sans nécessiter le remplacement du matériau.
Les tests en laboratoire ont démontré une efficacité de récupération d’environ 80 % après réactivation, et les premiers prototypes ont pu alimenter une LED à l’aide de six blocs en série. Selon le Dr Qi Luo, « Nous avons combiné structure et fonction » Dr Qi Luo, chercheur postdoctoral en génie civil et architectural à l’Université d’Aarhus. Même après la mort des micro-organismes, le matériau conserve une certaine capacité de stockage grâce à la persistance des molécules redox.
Cette innovation s’inscrit dans un effort mondial visant à développer des matériaux de construction plus durables et performants. D’autres recherches explorent l’utilisation de réseaux de noir de carbone dans le béton pour créer de grands supercondensateurs. L’approche danoise se distingue par l’intégration de la biologie, offrant un potentiel de régénération et d’adaptation unique.
Cependant, des défis subsistent quant à la durabilité à long terme de ce matériau, notamment dans des environnements secs ou exposés aux sels de déneigement. Les ingénieurs devront également garantir une sécurité passive en cas de défaillance des micro-organismes, sans compromettre la résistance et la rigidité du ciment.
Les applications potentielles de cette technologie incluent l’alimentation de capteurs à distance, l’éclairage de secours et le lissage des réseaux électriques locaux. La mise à l’échelle de cette approche nécessitera le développement de recettes de nutriments sûres et de calendriers de maintenance simples, ainsi que l’établissement de normes et de codes de construction adaptés.
L’étude a été publiée dans la revue Cell Reports Physical Science.
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