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Modélisation et métrologie des déversoirs d'orage

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Piles bactériennes : de l’énergie propre avec de l’eau sale

Auteur(s) : Naoufel HADDOUR

Date de publication : 10 nov. 2021

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Gestion des projets d'investissement public dans le domaine de l'eau

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RÉSUMÉ

La réduction de la consommation énergétique des stations de traitement des eaux usées urbaines et industrielles est un réel enjeu pour le développement de la ville durable du futur. Cet article traite de la technologie des piles bactériennes qui pourrait aider les stations de traitement à devenir autosuffisantes en énergie. Le principe de fonctionnement et les premiers pas de développement de cette technologie émergente sont décrits. La production d’énergie électrique à partir des eaux usées et le potentiel d’exploitation des piles bactériennes dans les stations de traitement sont ensuite développés, avant de conclure sur les perspectives qu’offre cette nouvelle technologie.

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ABSTRACT

Bacterial batteries: clean energy with dirty water

Reducing the energy consumption of urban and industrial wastewater treatment plants is a real issue for the development of the future sustainable city. This article discusses bacterial battery technology that could help treatment plants become self-sufficient in energy. The principle of operation and the first development steps of this emerging technology are described. The production of electrical energy from wastewater and the potential for exploiting bacterial batteries in treatment plants are then developed, before concluding on the prospects offered by this new technology.

Auteur(s)

Naoufel HADDOUR : Maître de conférences - Laboratoire Ampère, Ecole Centrale de Lyon, Ecully, France

INTRODUCTION

Points clés

Domaine : Traitement des eaux

Degré de diffusion de la technologie : Émergence

Technologies impliquées : Piles bactériennes

Domaines d’application : Traitement de l’eau, valorisation des déchets, énergie renouvelable

Contact : [email protected]

Les usines de traitement des eaux usées consomment de grandes quantités d'énergie qui sont principalement achetées sur le réseau, ceci alors même que les eaux usées contiennent plus d’énergie sous forme chimique que nécessaire à leur propre traitement. Le potentiel énergétique des eaux usées peut être judicieusement exploité par de nouvelles technologies telles que les piles bactériennes pour réduire la consommation énergétique des stations de traitement. En effet, ces dernières peuvent assurer la conversion directe de la matière organique présente dans les eaux usées en électricité en utilisant des bactéries comme biocatalyseurs. Cette technologie innovante suscite un intérêt croissant depuis les années 2000 et présente un fort potentiel qui pourrait aider à limiter les coûts d’exploitation des stations d’épuration et même conduire à des stations au bilan énergétique positif.

Cet article présente la technologie des piles bactériennes appliquée au traitement des eaux usées dans les stations d’épuration. L’article aborde les principes théoriques et les pratiques de cette technologie et compare ses performances à des technologies concurrentes. La méthodologie à suivre, dans la mise en œuvre depuis l’échelle laboratoire jusqu’à l’échelle industrielle, est également présentée en exposant les architectures des réacteurs et les matériaux utilisés. Des exemples de pilotes industriels sont mentionnés illustrant les différentes options de mise en œuvre avec les coûts engendrés. Enfin, les perspectives d’évolution de cette technologie sont abordées dans un contexte d’une nouvelle génération de stations d’épuration.

Le lecteur trouvera en fin d’article un tableau des notations utilisées.

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MOTS-CLÉS

traitement de l'eau | énergie | eaux usées | bactéries

KEYWORDS

water treatment | energy | wastewater | bacteria

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - PAITIER (A.), MOREL (H.) - Etude de la mise à l’échelle des piles à combustible microbiennes : collecteurs de courant et hydrodynamique, - 2017, [Online]. Available: http://www.theses.fr/2017LYSEI107/document.
(2) - SHIZAS (I.), BAGLEY (D.M.) - Experimental Determination of Energy Content of Unknown Organics in Municipal Wastewater Streams, - J. Energy Eng., vol. 130, no. 2, pp. 45-53, 2004, doi: 10.1061/(asce)0733-9402(2004)130:2(45).
(3) - BERNARD (C.), E. D. N, AUTOMATIQUE (É.) - Thèse de doctorat de l’ université de Lyon Alexiane Godain Etude de l’activité électrocatalytique des biofilms microbiens en fonction des forces d’adhésion pour l’optimisation des performances des biopiles, - vol. 160 (2018).
(4) - HASSANZADEH (H.), MANSOURI (S.H.) - Efficiency of ideal fuel cell and Carnot cycle from a fundamental perspective, - Proc. Inst. Mech. Eng. Part A J. Power Energy, vol. 219, no. 4, pp. 245-254, 2005, doi: 10.1243/095765005X28571.
(5) - POTTER (M.C.) - Electrical...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

NORMES

Qualité de l’eau – Détermination de la demande chimique en oxygène (DCO) (Indice de classement : T90-101). - NF T90-101 - février 2001

1 Réglementation

Loi n° 83-634 du 13 juillet 1983 portant droits et obligations… (version consolidée du 3 mars 2002).

Décret n° 2000-44 du 13 janvier 2000 portant… (version consolidée au 5 octobre 2007) JO n° 11 du 14 janvier 2000 page 369 NOR : FPPA9910013D.

HAUT DE PAGE

2 Brevets

Production d’un biofilm sur électrode pour biopile, électrode et biopile obtenues WO2009153499 A3.

HAUT DE PAGE

3 Annuaire

Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)

– Développeur de réacteurs à base de piles bactériennes (Electrogenic BioReactor)

Fluence

http://www.fluencecorp.com

– Fournisseur de matériels électrochimiques

Origalys

https://www.origalys.com/

ElectroCell

http://www.electrocell.com

Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

International Society for Microbial Electrochemistry and Technology (ISMET)

http://www.is-met.org

International Water Association (IWA)

http://www.iwa-network.org...

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