BeFC crée des piles miniatures avec du papier

Une année réussie pour la jeune start-up BeFC. Ce spin off du CNRS a le vent en poupe cette année entre une levée de fonds de 3 millions d’euros quelques mois après sa création et ses nombreuses victoires à des concours. BeFC fait parler grâce à sa solution révolutionnaire : des biopiles à l’origine d’électricité durable à partir de sucre, d’enzymes et de papier !  

Une technologie inédite pour remplacer les piles miniatures

BeFC pour Bioenzymatic fuel celles (cellule bio-enzymatquec) a inventé des piles à biocarburants écologiques, à base de papier, ultra-minces, flexibles et miniatures. Cette technologie utilise des catalyseurs biologiques pour convertir en électricité des substrats naturels comme le glucose et l'oxygène. Les piles peuvent être activées à partir d'un fluide, tel que des fluides environnementaux ou biologiques. De plus, elles ne contiennent pas de produits chimiques dangereux ou polluants pour l’environnement et ne perturbent pas les filières de recyclage existantes. Elle propose une solution en papier carbone durable et sans métal pour alimenter les objets connectés. Seules quelques gouttes de liquide permettent d'en activer le fonctionnement, les enzymes produisant plusieurs milliwatts d'électricité par centimètre carré grâce à la biocatalyse. Une opération suffisante pour les capteurs ou émetteurs sans fil basse consommation. De plus, la cellule (biopile) peut être mise en décharge sans danger ou éventuellement recyclée, de nombreuses applications respectueuses de l’environnement sont donc envisageables.  L'intérêt environnemental est fort quand on sait que moins de 3 % des piles miniatures qui contiennent souvent du lithium sont aujourd'hui recyclées. Il a fallu plus de deux ans de R&D à l'équipe de quatre personnes de BeFC, qui a démarré en incubation à la SATT de Grenoble Linksium avec le projet Jetcell, pour mettre au point sa solution durable de pile à usage unique et assurer sa miniaturisation. "Les biopiles existantes mesurent 15 centimètres de diamètre. Nous sommes parvenus à en produire une de moins de 1 centimètre carré de surface. Sans nos différentes expertises, qui se sont révélées complémentaires, il aurait été impossible d'y parvenir", souligne le docteur Jean-Francis Bloch, spécialiste des propriétés physiques des matériaux fibreux et de l'optimisation des procédés industriels, en particulier dans le contexte de la fabrication du papier. Au total, six brevets ont été déposés pour protéger l'innovation développée !

 

Les applications possibles

Cette innovation en rupture apporte de vrais bénéfices environnementaux sur des marchés aussi variés que l’IoT, le smart-packaging ou les dispositifs électroniques jetables, en remplacement des piles boutons (ou coin cells). À ce titre, l’équipe de BeFC a conclu en très peu de temps de beaux partenariats industriels avec des acteurs majeurs des secteurs visés pour déployer ses biopiles dans différentes applications.  La technologie BeFC est adaptée aux applications à faible puissance où les données des capteurs sont collectées et traitées de manière quasi continue, puis transmises par intermittence via des protocoles sans fil. Les produits BeFC peuvent alimenter de nombreux dispositifs électroniques : des microprocesseurs aux communications sans fil de basse énergie (LoRa, Bluetooth, WiFi…). Ainsi, les produits BeFC s’inscrivent pleinement dans le développement de marchés comme celui des dispositifs médicaux jetables ou celui de la logistique connectée. En effet, l'intégration de l'électronique dans les dispositifs jetables, dont les dispositifs médicaux portables, est devenue de plus en plus importante. Le choix d’une source d’énergie est souvent un frein à la diffusion des dispositifs à usage unique ou à patient unique. Dans le secteur médical par exemple, de nombreux appareils sont détruits après avoir été utilisés par le patient car potentiellement contaminés, notamment les patchs pour diabétiques, alimentés par des piles classiques que l’on jette après avoir utilisé seulement 5 ou 10 % de leur capacité. BeFC permet non seulement de remplacer les batteries pour les applications existantes, mais aussi d'ouvrir des perspectives pour des applications futures telles que la surveillance de la santé, les suivis logistiques ainsi que les applications Internet des objets (IoT). "L'alimentation des objets connectés représente un frein pour un certain nombre de marchés, notamment pour la démocratisation des capteurs en logistique. Par ailleurs, 97% des piles dont celles au lithium finissent en décharge et le coût de recyclage pour les entreprises est conséquent. Un industriel nous a confié y dépenser plus de cinq millions d'euros par an", explique Jules Hammond, expert dans le développement de piles à biocarburant à base papier et CEO de BeFC.

 

BeFC connait un engouement grandissant de la part d’industriel. C’est pourquoi, la start-up s'est donnée deux ans pour entrer dans une phase industrielle avec pour objectif de passer de 10 000 piles produites par jour actuellement à 5 millions en 2022 ! Ces piles vont donc rapidement apparaître dans notre quotidien.