Des étudiants fabriquent des piles à partir de marc de café

Cette idée et ce produit uniques ne viennent pas d’étudiants en ingénierie mais d’étudiants spécialisés en économie, en administration des affaires, en marketing, etc.

Un groupe d'étudiants de l'École internationale (Université nationale du Vietnam , Hanoi ) dans le laboratoire - Photo : NVCC

La batterie à marc de café est le fruit du travail d'un groupe d'étudiants de l'École internationale de l'Université nationale de Hanoï. Elle a récemment remporté le concours « Idées créatives - Startup Istartup 2025 ».

De nouvelles idées

Nguyen Anh Khoa, diplômé en finance et comptabilité et fondateur du projet, a déclaré que l'équipe de recherche avait trouvé de l'énergie électrique dans le marc de café car il contient de nombreux composés organiques riches en carbone tels que la cellulose, l'hémicellulose et la lignine.

Cependant, pour être utilisé comme matériaux d’électrode dans les biobatteries ou les dispositifs de stockage d’énergie, le marc de café doit être traité et converti en matériaux de charbon actif.

Ces matériaux sont de bons conducteurs d'électricité et respectueux de l'environnement, ce qui en fait une base idéale pour la fabrication d'électrodes. « Nous avons basé nos travaux sur le principe des biobatteries, où des micro-organismes ou des enzymes décomposent la matière organique pour produire de l'électricité, et nous avons découvert que le marc de café offrait un potentiel pour ce processus », a déclaré Khoa.

L'une des références les plus marquantes est le travail d'une équipe de recherche de l'Université d'Indonésie, dirigée par la professeure Anne Zulfia Syahrial. Cette équipe a réussi à fabriquer des batteries à l'oxyde de titanate de lithium (LTO) à partir d'une combinaison de charbon actif issu de coques de noix de coco et de graphite issu de marc de café.

Non seulement cette batterie est plus légère – passant d’environ 500 kg à 200 kg pour les voitures électriques – mais elle réduit également le temps de charge complète de 2 heures à seulement 30 minutes.

L'équipe s'est donc mise au travail. Nguyen Thi Minh Trang, étudiante en finance et comptabilité, était chargée de la recherche et de l'analyse du produit. Elle a expliqué que le projet s'est déroulé en cinq étapes, de la recherche à l'exploitation du produit.

Dans un premier temps, l'équipe a étudié la documentation scientifique sur les batteries biomasse, collecté et traité du marc de café et équipé le matériel nécessaire, comme des fours et des broyeurs. L'équipe a ensuite procédé à la pyrolyse du marc de café pour créer du biochar, dont elle a analysé et optimisé la structure et la surface afin d'obtenir une efficacité optimale.

À partir de ce matériau, l'équipe a fabriqué et testé des électrodes, créant des anodes pour recouvrir une feuille de cuivre, garantissant la conductivité et l'adhérence avant d'assembler la batterie pour tester complètement les composants de la cathode, de l'anode, de l'électrolyte et du séparateur afin d'évaluer la capacité, la durée de vie du cycle et les performances de charge-décharge.

À la fin de la phase pilote, l’équipe a commencé à étendre la production à petite échelle et à viser à augmenter la capacité, tout en développant des produits à partir d’autres sources de biomasse en plus du marc de café.

« Nous avons effectué des tests préliminaires en laboratoire pour mesurer les performances de la batterie. Les résultats montrent que la batterie peut générer une tension stable de près de 3 volts dans des conditions expérimentales standard, suffisante pour alimenter de petits appareils électroniques de puissance tels que des montres numériques, des capteurs ou des modèles éducatifs STEM », a déclaré Trang.

La page explique plus en détail la technologie utilisée par le groupe, la MFC. Dans un environnement contenant du marc de café, des micro-organismes décomposent les composés organiques et libèrent des électrons, créant ainsi un courant électrique lorsque les électrons se déplacent entre deux électrodes.

Cette approche « deux en un » réduit souvent les coûts, utilise les déchets agricoles et contribue à réduire la pollution de l’environnement, ouvrant une nouvelle direction pour les énergies renouvelables au Vietnam avec des valeurs technologiques, économiques et sociales claires.

Des batteries fabriquées à partir de marc de café par l'équipe de recherche - Photo : NVCC

Lorsque des personnes « hors industrie » font de la recherche

La plupart des membres de l’équipe de recherche viennent de l’économie, de la gestion d’entreprise, du marketing… et non de l’ingénierie.

L'étudiant Doan Anh Binh, spécialisé en gestion, est responsable de la conduite et de l'analyse du projet. Il a expliqué que la plupart des étudiants venaient du secteur économique et financier, mais que dès le début, ils avaient compris qu'il s'agissait d'un projet scientifique et technologique. Ils ont donc étudié activement les principes fondamentaux de la chimie et de l'électrochimie, tout en collaborant avec des enseignants et des étudiants en dernière année d'ingénierie et de matériaux afin de garantir l'exactitude de chaque étape de la recherche.

Au début, le groupe a également rencontré de nombreuses difficultés, notamment pour lire des documents spécialisés en anglais ou comprendre en profondeur les structures des électrodes et les réactions biologiques. Cependant, grâce à la division en petites parties, à l'auto-apprentissage via des sources scientifiques ouvertes et à l'encadrement des enseignants, les étudiants ont progressivement mieux compris et ont pu concevoir leurs propres premiers modèles expérimentaux.

« En fait, notre expertise en économie nous donne un avantage certain pour analyser la faisabilité, les marchés et les modèles de commercialisation. En matière d'ingénierie, nous y voyons une opportunité de développer nos capacités et de collaborer avec des étudiants en ingénierie pour de futurs projets », a déclaré Binh.

En outre, Nhu Vu Duy, un étudiant en commerce international chargé de la commercialisation du projet, a déclaré que le groupe a coopéré de manière proactive avec les unités de recherche de l'Université nationale de Hanoi pour vérifier et améliorer la fiabilité des résultats du projet.

Plus précisément, le processus d'analyse des matériaux et de test de la conductivité électrique des électrodes en charbon actif a été réalisé au laboratoire de l'École internationale et dans certains laboratoires spécialisés de l'Université des sciences naturelles.

L'équipe a également reçu le soutien professionnel d'enseignants et d'experts dans le domaine des matériaux et des énergies renouvelables pour garantir que les résultats des tests sont scientifiquement fondés et conformes aux procédures de recherche.

« Actuellement, les tests se font uniquement en laboratoire, notamment en mesurant la tension, la densité énergétique et la biodégradabilité. À l'avenir, nous prévoyons de poursuivre la coordination avec les principaux laboratoires de l'Université nationale pour des tests plus approfondis, afin de standardiser les données et d'atteindre des normes internationales pour la commercialisation des produits », a déclaré Nguyen Anh Khoa, étudiant.

Message de vie écologique

Selon le groupe d'étudiants, le projet a de nombreuses significations en matière de vie écologique. Nguyen Thi Nhu Quynh, étudiante en commerce international, gestion et analyse financières, a déclaré que le groupe espère que les lecteurs ressentiront un profond sentiment d'harmonie avec la nature, en sachant apprécier et régénérer ce qui semble être abandonné.

« Une cuillerée de marc de café ne se contente pas de rester après une tasse de café matinal, mais peut devenir une cellule énergétique qui contribuera au fonctionnement de véhicules électriques, d'appareils électroménagers, voire d'une ville verte du futur. C'est la philosophie de la circulation et de la responsabilité de chaque individu et de chaque entreprise qui peut transformer de petites choses en grands changements pour la communauté et la planète », a déclaré Quynh.

Beaucoup de potentiel

Le Dr Ha Manh Hung, directeur adjoint de la Faculté des sciences appliquées de l'École internationale et instructeur du groupe, a déclaré que l'idée d'utiliser du marc de café pour produire des batteries biologiques est une direction de recherche relativement nouvelle au Vietnam, avec de nombreuses implications pour l'environnement et le développement durable.

Il a hautement apprécié l'esprit d'apprentissage du groupe d'étudiants, bien qu'ils ne soient pas issus de milieux techniques, mais ils ont passé beaucoup de temps à faire des recherches, à consulter des documents spécialisés et à se connecter de manière proactive avec les laboratoires de l'Université nationale de Hanoi pour terminer le produit.

Selon le Dr Hung, bien que le produit soit actuellement seulement au stade des tests en laboratoire, les premiers résultats montrent un potentiel de développement encourageant, surtout si à l'avenir le groupe reçoit des investissements supplémentaires pour poursuivre d'autres étapes de recherche.

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Source : https://tuoitre.vn/sinh-vien-lam-pin-tu-ba-ca-phe-20251015000709668.htm