Architectures hybrides de Nanostructures de Biofilm Pour Leur Application dans les Systèmes électrochimiques Microbiens. – HYBNA

Les Systèmes Microbiens Électrochimiques exploitent les capacités uniques des bactéries électroactives pour coupler leur métabolisme respiratoire à des électrodes externes. Ces bactéries se développent souvent sous forme de biofilms sur les surfaces des électrodes, en communautés de micro-organismes capables de produire de l'électricité à long terme sans avoir besoin d'intervention externe. Les biofilms anodiques catalysent l'oxydation de différentes formes de matière organique telles que les sucres, les alcools et les acides organiques présents dans les sols et les eaux usées, offrant la possibilité de coupler la dépollution et le traitement de l'eau à la production d'électricité verte. Cependant, les systèmes microbiens électrochimiques souffrent de faibles densités de courant en raison de facteurs tels que la faible conductivité des biofilms. Le concept d'interaction entre les bactéries électroactives et les nanomatériaux a émergé récemment, par exemple pour la formation de nanocomposites de biofilm biomimétiques. Une avenue qui n'a pas reçu beaucoup d'attention est la possibilité de former des architectures hybrides vivantes de biofilm-nanomatériaux, où des nanostructures synthétiques telles que des 2D nanocarbones dopés/nanoparticule catalyseurs sont intégrées dans un biofilm vivant afin d'augmenter sa conductivité et d'augmenter à la fois le densité de courant et la gamme de molécules organiques utilisables comme biocarburants.
Ce projet adoptera une approche interdisciplinaire combinant des éléments de nanosynthèse, de bioélectrochimie et de bio-nanoscience afin de préparer de nouvelles architectures hybrides de nanostructures de biofilm. architectures hybrides de nanostructures de biofilm. Ces matériaux hybrides vivants seront étudiés en tant que bioanodes dans des piles à combustible microbiennes, visant à améliorer de deux ordres de grandeur les densités de courant maximales atteignables par rapport à l'état de l'art actuel d'environ 1-10 A par mètre carré.