Voto, la pile à combustible de poche rechargée par le feu

Grâce au Voto, il est désormais possible de recharger son téléphone portable avec du feu, que ce soit à la maison ou en pleine brousse. Cette pile à combustible portable, composée d’un peu de céramique, devrait bientôt être distribuée au Kenya, notamment dans des villages non raccordés à un réseau électrique, car le projet se veut avant tout social.

De nombreux villages dans le monde ne sont pas raccordés à un réseau électrique. Leurs habitants font donc du feu pour cuisiner ou se chauffer et, comme au Kenya, s’éclairent régulièrement en utilisant des lampes aukérosène dont l'utilisation est nocive pour la santé. Ces conditions restreignent également l’accès à certaines technologies, comme letéléphone portable, puisqu’il faut disposer d’un charging store dans les environs si l’on souhaite le recharger régulièrement.

Sensible à cette situation, Craig Jacobson a cherché une solution à moindre coût. Alors que beaucoup, sans doute, auraient misé sur le solaire, cet entrepreneur social a plutôt choisi d'adapter une technologie dont la portabilité n’est pas le point fort : la pile à combustible à oxyde solide (ou SOFC, pour Solid Oxide Fuel Cell). Ces modèles stationnaires sont faits d’un empilement de plus petites piles composées de quatre couches, dont trois sont en céramique, un matériau coûteux et fragile.

Comment recharger un téléphone grâce à la pile à combustible Voto, de gauche à droite et de haut en bas. Sur la pince portant déjà les plaques métalliques (fuel cell box), on installe les plaques de céramique (fuel cards) et un couvercle (lid). On fixe la poignée, qui est en fait une batterie (VOTO handle). Le dispositif est installé dans un récipient dans lequel on fait brûler un combustible quelconque. Une fois le feu éteint, on retire la poignée et on y branche l'appareil à recharger. © Point Source Power

Voto : une pile chargée par la chaleur d’un feu et du CO

Cependant, une fois chauffées entre 600 °C et 1.200 °C, ces céramiques deviennent électriquement et ioniquement actives, et produisent donc un courant en consommant un combustible (par exemple du charbon ou de labiomasse gazéifiée) et l’oxygène présent dans l’air. De nombreuses recherches ont été menées pour réussir à miniaturiser cette technologie, tout en la rendant bon marché. Elles ont donné naissance à Voto, une minipile à combustible qui se recharge grâce à un simple feu, que ce soit à l’intérieur d’une habitation ou en pleine campagne.

Des efforts ont notamment été réalisés au Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) pour réduire au maximum le recours aux céramiques, et ce afin de diminuer le coût de l’appareil tout en augmentant sa robustesse. Voto utilise donc une pile à combustible dite à plaques. Concrètement, les lames « classiques » ont été remplacées par de petits plateaux métalliques, mais qui sont néanmoins recouverts par une très fine pellicule de céramique(de la zircone pour l’anode).

Ces lames sont assemblées dans un boîtier qui se place sous le feu, celui utilisé pour cuisiner par exemple. Elles produisent un courant électrique dès que la température dépasse 700 °C à 800 °C, en utilisant comme carburant l’oxygène de l’air et le monoxyde de carbone (CO) produit par la combustionde la biomasse ou du charbon. Notons que ces cartes doivent être remplacées tous les trois à quatre mois.

Environ 30 min de cuisson pour 30 h d'éclairage

Le Voto se compose d’un deuxième module de 236 g qui se conserve à l’extérieur du feu et qui peut être détaché du premier. Il sert à stocker l’énergie produite, mais aussi à recharger un téléphone portable, ou tout autre petit appareil électronique, par le biais d’une prise USB (5V, 500 mAh).

Le modèle multifonction possède également une Led de 25 lumens à l’une de ses extrémités. Après deux cuissons, le temps requis pour recharger totalement le dispositif (soit environ 30 minutes), Voto se transforme alors en une lampe de poche relativement puissante et dont l’autonomie peut atteindre 30 heures.

Voto est notamment destiné à concurrencer l’utilisation des lampes au kérosène. La société Point Source Power devrait le distribuer au Kenya dès le deuxième semestre de l’année, mais il est évident que cette minipile va également intéresser de nombreux campeurs et aventuriers techno-dépendants.

La batterie de la minipile à combustible Voto a une capacité de 4.000 mAh, pour une tension de 1,2 V. © Point Source Power