Sans lithium, ni cobalt, ni plomb, depuis Grenoble, la start-up française BeFC a mis au point une pile électrique entièrement dépourvue de métal. Elle explique à Clubic comment le sucre pourrait bien remplacer certaines batteries classiques.
La jeune entreprise grenobloise BeFC présentait il y a quelques semaines au public et à VivaTech sa pile sans métal, une technologie développée à partir de vingt ans de recherche au CNRS. Sans lithium, cobalt ni plomb, sa source d'énergie carbure simplement au glucose, à l'oxygène ambiant et à des enzymes, dont la réaction chimique suffit à produire de l'électricité. Et elle peut se jeter à la poubelle sans risque de pollution. L'entreprise, qui travaille déjà avec des industriels européens de la logistique ou du médical comme DS Smith ou Medtronic, est aujourd'hui en pleine levée de fonds de 8 millions d'euros pour industrialiser sa technologie. On vous présente ses étonnantes et prometteuses innovations, entre fabrication, composition, empreinte environnementale, secteurs irrigués et sujet de l'autonomie.
BeFC carbure au sucre, ou comment cette pile fabrique de l'électricité sans aucun métal
Concrètement, comment fabrique-t-on de l'électricité sans métal ? Chez BeFC, la recette repose sur trois ingrédients, avec du glucose, de l'oxygène ambiant et des enzymes. Ensemble, ils déclenchent une réaction d'oxydoréduction entre une anode et une cathode, le même principe électrochimique qu'on retrouve dans n'importe quelle pile, sauf qu'ici, aucun composant n'est toxique ni inflammable. « On n'a aucun métal, pas de lithium, pas de cobalt, pas de manganèse, pas de plomb. Aucun métal, pas de matériaux dangereux », résume pour nous Julien Fournis, coordinateur marketing de la start-up, rencontré à Paris.
Et le sucre, dans tout ça, est une vraie mine d'or énergétique. « Il faut savoir que dans le sucre, on a 24 électrons, donc il y a une forte teneur en énergie dans le sucre », nous explique-t-il. Pour l'instant, BeFC n'en récupère que deux, de quoi obtenir des performances quasiment identiques à celles d'une pile bouton classique. Mais l'entreprise planche déjà sur la suite, avec l'ambition d'aller chercher toujours plus d'électrons cachés dans chaque molécule.
Sur le papier, c'est le cas de le dire, la pile de BeFC ressemble à un petit film souple. Imprimée sur un substrat en papier avec une encre conductrice à base de carbone, elle mesure aujourd'hui environ un millimètre d'épaisseur, avec l'objectif de descendre à 700 microns. « Elle ne risque pas de fuir. Elle ne risque pas d'exploser, elle ne risque pas de s'enflammer », assure Julien Fournis, contrairement à ses cousines au lithium.
Une pile qui se jette à la poubelle sans risque de pollution
L'autre subtilité de la pile, et pas des moindres, est que techniquement, BeFC ne fabrique pas une batterie, mais une pile à combustible. Une nuance qui change tout côté réglementation. « On n'est pas sensible à cette réglementation (...), et comme il n'y a pas de risque en fin de vie, si ça se retrouve en décharge, il n'y a pas de risque d'inflammation ou d'explosion », comme l'expliquait un peu plus haut Julien Fournis. Du coup, le dispositif peut être jeté dans une poubelle classique, sans procédure de recyclage spécifique.
Pour que l'on prenne bien conscience du problème que sa technologie résout, Julien Fournis prend l'exemple des tests de grossesse digitaux à écran, qui embarquent une pile bouton sans que l'utilisatrice s'en doute forcément. « Généralement, ce qui se passe dans la majorité des cas, c'est que ça finit à la poubelle, aux ordures ménagères », alerte-t-il, en pointant les risques d'explosion et d'incendie pour les agents du traitement des déchets, avec toute la pollution des sols qui peut s'ensuivre.
Avec une pile comme celle fabriquée par BeFC à la place, il n'y a plus de souci de ce genre. Son représentant l'affirme, « si c'est incinéré, vous incinérez du papier et basiquement des produits qui ne sont pas dangereux », résume Julien Fournis. L'idée n'est d'ailleurs pas d'arrêter de produire des objets jetables, mais de rendre leur source d'énergie durable, quitte à ce qu'ils finissent, eux aussi, à la poubelle sans dommage.
Les futurs usages de la pile au glucose, du médical à la livraison de colis
Alors, quels secteurs sont visés aujourd'hui par BeFC ? Il y a d'abord le médical, nous en parlions un peu avec les tests de grossesse, où les applications se dessinent déjà très concrètement. BeFC travaille sur des patchs de température, du monitoring de glucose pour les diabétiques ou encore des poches de stomie connectées, capables de signaler une infection ou la nécessité d'un changement. « C'est non invasif, il n'y a pas de risque pour la santé, ni pour la peau du patient », dit Julien Fournis à propos de ces dispositifs fins et flexibles posés directement sur l'épiderme. Il imagine aussi des bandages connectés, là où une pile au lithium poserait problème au contact d'une plaie.
Il y a aussi le monde de la logistique, où la pile s'invite dans le suivi des colis, pour surveiller des éléments comme les chocs, la température, ou l'ouverture prématurée d'un paquet avant sa livraison. Plusieurs industriels ont déjà sauté le pas. BeFC collabore avec le britannique DS Smith, l'une des références mondiales du packaging, qui « souhaite développer des smart packagings » recyclables en bout de chaîne, mais aussi avec l'irlandais Medtronic sur des patchs médicaux, et le suédois Capitainer pour des kits d'auto-prélèvement sanguin. Pour transmettre leurs données, ces dispositifs embarquent aussi une brique électronique maison. « Nous faisons la source d'énergie, mais nous faisons aussi une partie électronique avec des plateformes électroniques qui permettent ensuite (...) d'envoyer les données via différents protocoles de communication comme le NFC, le Bluetooth, le LoRaWAN, le Sigfox ou la radio », nous précise BeFC.
Julien Fournis évoque aussi des pistes plus inattendues, comme la défense, où une source d'énergie indétectable et qui ne chauffe pas a naturellement de quoi séduire, mais aussi l'agritech, ou encore l'expérience client, avec des emballages capables de clignoter ou d'afficher un message. « On peut imaginer faire afficher les choses, clignoter des choses avec quelque chose qui est jetable, et vraiment jetable ».
Autonomie, coût unitaire et levée de fonds, BeFC se confie
Si vous vous posez la question, BeFC est entité issue du CNRS et de l'Université Grenoble Alpes, fondée il y a six ans par une équipe de chercheurs qui planchait depuis vingt ans sur les piles à combustible biologiques. Leur idée de départ était même plus ambitieuse encore, puisqu'ils imaginaient alimenter directement des pacemakers ou des pompes à insuline avec le glucose... présent dans le sang du patient.
Un projet jugé trop long et trop risqué pour démarrer une entreprise dessus, « ça met 15 ans, 20 ans, 25 ans à sortir un produit », reconnaît Julien Fournis, d'où le choix de commencer par des applications plus accessibles. Reste une limite assumée, sur laquelle nous avons souhaiter interroger l'entreprise : l'autonomie. « Il y a encore un an et demi, on était plutôt autour de quelques jours de durée de vie. Maintenant, on a une durée de vie vraiment stable d'un mois et demi », encore loin d'une batterie rechargeable, mais en progrès rapide.
Pour aller plus loin, BeFC a besoin d'argent. Après une série A de 16 millions d'euros bouclée en 2023, la start-up est en pleine levée de fonds, entre série A et série B, à la recherche de 8 millions d'euros. Julien nous le dit, « l'idée, c'est qu'au moins sur la source d'énergie, on descende en dessous d'un euro pièce pour être totalement compétitif avec les sources d'énergie actuelles », un tarif qui vise surtout les colis et palettes à forte valeur, un envoi à un euro ne justifiant pas d'y glisser un traceur. Dernier argument, plus géopolitique cette fois, on parle ici d'une pile fabriquée à 100 % en France, quand l'Europe importe encore 90 % de ses métaux de batteries depuis l'étranger, Chine et Asie en tête. « On ne dépend pas de pays où il peut y avoir des crises géopolitiques », résume Julien Fournis, qui espère à terme ne plus vendre qu'une pile plug-and-play, prête à s'intégrer dans n'importe quel objet connecté basse consommation.
