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Olympiades de Physique 2015 - 2016

Valorisation de l'urine.

Notre objectif, c'est de valoriser l'urine, un des déchets les plus produits et

pourtant le moins exploité par l'Homme.

Alors que la méthanisation a déjà connu ses premières utilisations (électricité,

chauffage...), nous allons essayer, à travers notre recherche de répondre à la

problématique suivante :

Quel pourrait être le rôle de l'urine dans une chaine

énergétique du futur?

Une idée originale :

Tout d’abord, l’idée de l’utilisation de l’urine dans des usages journaliers est

totalement novatrice. En effet, l’usage des déchets rejetés par notre corps, tels que

l’urine, pourrait être une possibilité pour contribuer à la transition énergétique. Les

besoins énergétiques et alimentaires de la planète ne cessent d’augmenter jour après

jour, et on prévoit une augmentation évaluée à 27 % en terme de croissance

énergétique en seulement 30 ans.

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AZIZI Yassine - EL HALI Oussama - ZAKARYA Mouad - professeur: Christian PRAT

Le contexte actuel:

Alors que nous travaillons sur notre projet, se tient actuellement à Ouarzazate le

2ème "Moroco Solar Festival", festival consacré à la valorisation de l'énergie solaire.

Ouarzazate se situe dans une zone désertique, où la culture est difficile en

dehors des oasis. Un moyen de fertilisation serait le bienvenu. En même temps, il s'y

construit la plus grande centrale solaire du monde.

ENJEUX DE LA COP21 La 21ème Conférence des parties à la Convention-cadre des Nations unies sur les

changements climatiques (CCNUCC) ou COP21, qui s’est tenue du 30 novembre

au 11 décembre 2015 sur le site de Paris-Le Bourget, a ressemblé près de

40000 participants-délégués représentants de chaque pays , observateurs,

membres de la société civile … Il s’agit du plus grand évènement diplomatique

accueilli par la France et également de l’une des plus grandes conférences

climatiques jamais organisées …

La COP 22 aura lieu au Maroc en 2016 …

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Plan:

1) L’urine, un liquide riche en ELEMENT hydrogène et azote.

2) Une grande quantité d'urine produite chaque jour.

3) L'urine, que des points positifs, notamment pour l'agriculture.

4) Bilan énergétique théorique de notre dispositif.

5) Concept de l’électrolyse.

6) Caractéristiques du panneau photovoltaïque et de l'électrolyseur.

7) Electrolyse de l’urine et test du dihydrogène.

8) La réalisation de notre maquette.

9) Mais comment fonctionne la pile à Hydrogène ?

10) Autres utilisations du dihydrogène.

11) Que faire de l'urine restante après électrolyse.

Dans le cadre d'une convention liant notre lycée et la faculté des

sciences de Rabat, nous avons pu obtenir des conseils d'enseignants de

cette université:

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1 - L’urine, un liquide riche en élément hydrogène:

L’urine est un liquide biologique produit par les animaux et les êtres humains,

celui-ci représente le déchet le plus rejeté par l’organisme des vertébrés.

Nous avons prêté attention à ce liquide par le fait que l’Urine est très riche en

Hydrogène, en effet, comme on peut le remarquer sur le tableau ci-dessous, tous les

composants de l’urine possède des atomes d’hydrogène de symbole H. A noter aussi

que le composant principal de l’urine est l’eau (H2O). Nous pouvons par conséquent

supposer que l'urine, un liquide inexploitable jusqu'à aujourd'hui, peut être convertie

en énergie utilisable en extrayant l'hydrogène contenu dans ce dernier.

2 - Une grande quantité d’urine produite chaque jour :

Sur l'ensemble du globe, les êtres humains éliminent plus de 10 milliards de litres

d'urine par jour d'après le documentaire intitulé Les superpouvoirs de l'urine de

Thierry Berrod, dont la quasi-totalité qui n'est pas utilisée et rejetée dans les

océans, ce qui provoque une pollution des eaux. De plus, d'après Richard Walker dans

son œuvre Pocket Eyewitness Human Body, un homme élimine en moyenne 40 000

litres d'urine durant toute sa vie, soit l'équivalent d'une piscine. Et sachant que la

terre abrite environ 7 milliards d'êtres humains d'un âge moyen de 70 ans, on peut

réaliser le calcul suivant qui nous permettra d'obtenir une idée sur la quantité d'urine

produite en 70 ans et puis en un siècle :

4.10^4 *7.10^9 = 2,8.10^14 Litres en 70 ans environ

==> soit 4.10^14 litres d'urine produits en un siècle

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3– L’urine, que des points positifs et notamment pour la permaculture :

Une fois qu'on a extrait l'hydrogène de l'urine, on s'est posé la question d'une ré-

exploitation éventuelle de cette urine électrolysée. Après des recherches effectuées

sur le net, ainsi qu'avec l'aide des documentalistes de notre lycée, on a réussi à

trouver plusieurs œuvres traitant de l'urine utilisée comme fertilisant dans

l'agriculture, dont le livre du cultivateur et auteur français Christophe Gatineau,

intitulé Aux sources de l’agriculture, la permaculture, illusions et réalités. Une

citation de cette œuvre nous a permis de confirmer cette hypothèse qui n'était pas

très claire dans nos pensées et par ailleurs, nous permettre d'envisager l'ensemble

des expériences que nous allons réaliser, il s'agit de la citation ci-dessous : « petit

clin d’œil à ce fabuleux fertilisant gratuit à portée de toutes les bourses et dont

à la louche, 7 millions de tonnes sont produites tous les jours par notre espèce ».

Christophe Gatineau, Aux sources de l’agriculture, la

permaculture, illusions et réalités

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De plus, l'utilisation de l'urine comme fertilisant est déjà en cours de test dans

certains pays africains tel que la Zambie où l'eau est très rare, nous pouvons en tirer

une conclusion : comme nous pouvons le visualiser sur la photographie ci-dessous, les

résultats sont tout à fait surprenants et totalement satisfaisants.

Plantation en Zambie: celle de droite n'est pas fertilisée avec de l'urine

contrairement à celle de gauche qui l'est. Nous pouvons remarquer la grande

différence entre les deux plantations non seulement au niveau de la couleur,

mais aussi au niveau de la hauteur de celles-ci.

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4- Bilan énergétique théorique de notre dispositif:

Un système possède de l'énergie qui lui est propre: son énergie interne.

Celle-ci peut prendre quatre formes:

EiN: Energie interne nucléaire EiCH: Energie interne chimique

EiT: Energie interne de température

Em: Energie mécanique, composée de Ec (Energie cinétique, liée à la vitesse du

système dans un référentiel donné), Epp (Energie potentielle de pesanteur, liée à son

altitude par rapport à une référence) Epe: (Energie potentielle élastique, liée à sa

déformation). Un système peut échanger de l'énergie avec un autre système ou avec

son milieu extérieur.

Ce transfert d'énergie peut prendre quatre formes également:

We: travail électrique Wm: travail mécanique

R: rayonnement Q: chaleur

On peut représenter ceci de la façon suivante:

A temps t1:

We; Wm, R; Q We'; Wm', R'; Q'

Au temps t2:

avec t2 > t1

Pour notre dispositif:

Ein1 R We Eich1

Ein2 Eich2

Le gain d'énergie chimique emmagasiné dans l'électrolyseur va pouvoir être stocké puis utilisé

dans la pile à combustible pour, à nouveau, obtenir un travail électrique We, que l'on va

transformer en travail mécanique (et chaleur perdue) dans un moteur (pompe) et surtout, en

même temps ce gain d'énergie chimique sert de fertilisant.

Ein

1 Eich

1 EiT

1

Em

1

SYSTEME

Ein

2

Eich

2

EiT

2 Em

2

SYSTEME

Cellule

photovoltaïque Electrolyseur Soleil

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5- Concept de l’électrolyse :

En 1783, LAVOISIER obtient de l’eau en étudiant la combustion du dihydrogène dans

le dioxygène : il réalise ainsi, par hasard, la première synthèse de l’eau.

À la même époque, l’anglais CAVENDISH réalise lui aussi la synthèse de l’eau en faisant jaillir

une étincelle entre les extrémités de deux fils, placés à l’intérieur d’un cylindre contenant du

dihydrogène et de l’air.

Au cours d’expériences ultérieures, LAVOISIER réussit à décomposer l’eau en faisant passer

de la vapeur d’eau sur de la poudre de fer incandescente ; il récupère du dihydrogène.

Ce n’est que vers 1800 que les Anglais NICHOLSON et CARLISLE effectuent la première

décomposition de l’eau à l’aide de l’électricité, appelée électrolyse ; ils récupèrent du

dihydrogène et du dioxygène.

Définition et principe de l'électrolyse:

L'électrolyse est un processus d'échange au cours duquel l'énergie électrique est

transformée en énergie chimique. La réaction a lieu dans une solution ionisée: l'électrolyte.

Les ions doivent pouvoir circuler librement dans cette solution pour passer d'une électrode à

l'autre. Les deux électrodes sont reliées par l'électrolyte et par un générateur de courant

électrique. Cette unité est présentée dans le schéma ci-dessous:

Il faut savoir que les ions chargés négativement migrent vers l'anode qui gagne alors des

électrons, les ions chargés positivement migrent vers la cathode qui perd des électrons.

Prenons comme exemple l'électrolyse de l'eau, constituée de 2 atomes d'hydrogène et 1

atome d'oxygène. Comme on peut l'observer sur le schéma explicatif ci-contre, la solution

étant aqueuse, les ions H+ reçoivent un électron e- dans la cathode qui permettra à l'ion de

devenir un atome de charge neutre.

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Ainsi se forme du dihydrogène dans la cathode et du dioxygène dans l'anode (qui attire les anions).

Nous obtenons l'équation bilan de l'électrolyse de l'eau suivante :

D'où finalement:

6- Caractéristique du panneau photovoltaïque et de l'électrolyseur:

a- Le panneau solaire :

Mesures:

i(mA) 121.9 100.4 89.4 73.9 58.3 50.6 45.9 39.8 36.8 33.7 31.5 27.5 24.1 21.6 19.5 17.8

U ( V) 0 4.96 8.63 10.89 11.6 12.4 13.5 14.3 14.5 14.9 15.4 16.1 16.7 16.9 17.2 17.4

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La caractéristique de notre cellule photovoltaïque peut être modélisée par la droite

d'équation, U = - 0,138 i + 19,7 avec U en volt et i en mA, soit une résistance interne

R de 0,138 kΩ soit 138 Ω.

A partir de 100 mA, on constate que la tension "s'écroule".

La tension à vide est de 19,7 V.

b- L’électrolyseur:

Mesures:

i(mA) 40 100 190 250 270 380 430 490 510 670 860 1060 1280 1680 2400

U (V) 3.0 4.1 5.1 5.76 6.08 7.0 7.4 7.94 8.18 9.07 10.2 10.9 11.6 12.3 12.8

Caractéristiques:

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c- Point de fonctionnement:

On obtient le point de fonctionnement de notre dispositif en superposant les 2

caractéristiques:

La droite qui joint artificiellement la fin de la caractéristique de l'électrolyseur, au

début de celle de la cellule photovoltaïque n'a évidemment aucune signification.

Le point de fonctionnement de notre électrolyseur alimenté par notre cellule

photovoltaïque est de :

U = 4,1 V et 100 mA, soit une puissance de P = U x i = 0,41 W

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d- Manque d'intensité, solution provisoire de remplacement.

On constate en 6-c que l'intensité de fonctionnement de notre montage est de 100

mA. Cette faible intensité permet d'obtenir un très faible dégagement gazeux.

Il nous faudrait trouver un générateur "solaire" de plus forte puissance.

Devant l'urgence, nous remplaçons provisoirement l'alimentation solaire, par un

transformateur d'alimentation d'ordinateur, capable de nous fournir une intensité

beaucoup plus grande, de l'ordre de quelques ampères. Il est évident que ainsi, notre

dispositif ne présente que peu d'intérêt, d'un point de vu énergétique, mais nous

avons bon espoir, dans un avenir plus ou moins proche, de résoudre ce problème.

7 - Electrolyse de l’urine et test du dihydrogène :

Au §5 nous avons vu la réaction chimique lors de l'électrolyse de l'eau. Mais

l'électrolyse de l'urine est d'autant plus complexe puisqu’elle contient de nombreuses

autres espèces chimiques intervenant elles aussi dans l'électrolyse. Nous allons

essayer d'expliquer cette réaction chimique avec deux constituants majeurs de

l'urine, l'eau dont il est expliqué ci-dessus la réaction qui a lieu, et l'ammoniac (NH3)

que nous allons montrer la transformation chimique lors de l'électrolyse par l’équation

de réaction chimique suivante:

On remarque que non seulement des ions H+ ont été générés de la molécule

d'ammoniaque, mais que de l'ammonium est également formé. Alors que l'ammoniaque

est très toxique pour les végétaux et les êtres humains, l'ammonium qui, combiné au

nitrate, constitue un très bon fertilisant.

Le test du dihydrogène : Par ailleurs, nous pouvons vérifier la présence du

dihydrogène émis après électrolyse grâce au test de détonation qui consiste à mettre

le dihydrogène à l’état gazeux en contact avec une source de chaleur : une détonation

est alors émise, signifiant ainsi qu’il y a bel et bien du dihydrogène.

Schéma simplifié du test de détonation,

aussi appelé test du dihydrogène

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La photo ci-dessous montre le déroulement de la réaction chimique de l'électrolyse de

l'urine. Cette dernière est contenue dans un réservoir de 1,5 L (pour 1 L d'urine). La

pile sèche, constituée de plusieurs plaques en métal conductrices, remplace les deux

habituelles anodes et cathode d'un système d'électrolyse. Néanmoins, le principe est

le même. Nous avons préféré l'utilisation de la pile sèche parce qu'elle permet un

meilleur rendement en dihydrogène par rapport aux systèmes d'électrolyse

"classiques".

L'électricité que fournit le générateur permet aux ions H+ entre autres de capter un

électron dans la cathode et se transformer en atomes de charge neutre et donc de

passer sous forme de gaz : le dihydrogène. D'ailleurs, l'effervescence que l'on peut

observer dans la vidéo ci-dessus au niveau de la pile sèche n’est en fait que les petites

bulles de dihydrogène qui sont renfermées dans une mousse blanche explosive. On

obtient par conséquent "une mousse de dihydrogène" au lieu du gaz du même nom car

certaines espèces chimiques interviennent dans la réaction pour créer cette mousse.

Cette mousse explosive va ensuite passer dans une capsule par l'intermédiaire d'un

tuyau. On récolte donc notre mousse qui contient du dihydrogène et de l'urine

électrolysée.

Pour libérer le dihydrogène de la mousse, il suffit d'attendre que le gaz s'échappe par

lui-même ou de concevoir un agitateur pour libérer le dihydrogène plus rapidement.

Une fois le gaz libéré, on peut l'identifier en faisant des tests simples (par exemple

le test de la flamme) : dans notre expérience, c'est bien du dihydrogène que nous

avons identifié vu qu’il y a eu une détonation.

Le concept de l'électrolyse acquis, nous avons essayé de concevoir

une maquette permettant de procéder à l'électrolyse de l'urine le

plus efficacement possible.

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8 - La réalisation de notre maquette :

Il s'agit maintenant d'effectuer le processus d'électrolyse de l'urine. Mais pour cela,

nous devons disposer d'un système adapté à nos besoins. Celui fourni par le lycée

Descartes n'étant pas convenable à notre situation, nous nous sommes proposé de

fabriquer notre propre maquette. La réalisation d'une maquette "aboutie" est passée

par plusieurs étapes, au cours desquelles nous avons fabriqué plusieurs prototypes,

chacun ayant ses avantages et ses inconvénients.

Voici donc les différentes étapes par lesquelles nous sommes passés avant d'aboutir à

la maquette finale :

La photo ci-contre représente notre

premier prototype pour un système

d'électrolyse. On a assemblé 4 plaques de

zinc de mêmes dimensions, et on les a

disposés de manière à ce qu'elles ne se

touchent pas en plaçant des isolants entre

elles. On relie deux plaques à la borne

positive du générateur et deux autres à la

borne négative (en alternant à chaque

fois). On dispose le tout dans un bocal en

verre, et l'on perce deux trous dans son

couvercle : le premier permet de faire

passer les fils et le deuxième permet de

récupérer les gaz (dioxygène +

dihydrogène).

Après l'essai de ce prototype, on a

constaté que les plaques de

zinc s'érodaient très rapidement, ce qui

ralentissait la réaction chimique. De plus,

ce prototype n'était pas tout à fait étanche :

les fuites de gaz étaient nombreuses !

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Afin d'empêcher l'érosion des électrodes

qui causait un ralentissement de la

réaction chimique dans le prototype

précédent, nous avons remplacé les

électrodes en zinc par des électrodes

en acier inoxydable, elles sont reliées au

générateur de la même façon que

précédemment, et le bocal est également

le même. Nous avons donc résolu un

problème, celui de l'érosion. Mais un

problème persiste : les fuites de gaz sont

toujours présentes malgré nos essais pour

améliorer l'étanchéité (rajout de colle).

Le prototype ci-dessus est le troisième que

nous avons fabriqué, dans le but de résoudre

le principal inconvénient des prototypes

précédents à savoir l'étanchéité. Ainsi, nous

avons disposé, au sein d'un bocal en plastique,

deux électrodes en acier inoxydable. Par

souci d'étanchéité, on a fixé des presse-

étoupes dans les différents trous percés

(pour la récupération des gaz ainsi que pour

introduire les électrodes) et on a ajouté un

joint au niveau du couvercle. Le tout est

assemblé avec de la silicone pour

joints contrairement aux prototypes

précédents qui ont été assemblés grâce à un

pistolet à colle. À noter également que les

fils électriques ne sont plus trempés dans la

solution, ce qui permet d'éviter tout mauvais

contact. Enfin, ce prototype est plus

"esthétique" que les précédents (ajout d'un

support de fixation...). Cependant, ce prototype-là présente un

inconvénient : il ne permet pas de séparer

dioxygène et dihydrogène.

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Ce quatrième prototype est le même que

le précédent, à la seule différence que

l'on a percé deux trous au niveau du

couvercle et que l'on a recouvert

l'électrode négative (celle du

dihydrogène) par un tuyau, permettant

par conséquent d'isoler le dihydrogène

du dioxygène, que l'on récupère

séparément grâce à deux tuyaux

différents.

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Le prototype ci-dessus fonctionne selon le même principe que le précédent, nous avons

seulement amélioré la séparation du dihydrogène et du dioxygène en plaçant sur les

électrodes des tubes plus grands et de forme conique.

La maquette ci-dessus représente notre prototype final. Nous avons essayé d'y

rassembler tous les différents points positifs des prototypes précédents.

Nous avons procédé, pour sa fabrication, de la façon suivante :

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- Tout d'abord, nous avons découpé deux plaques de plexiglas de même taille dans

laquelle on perce des trous de serrage et deux trous qui permettent le passage de la

solution et la sortie des gaz (voir photo ci-dessous).

- Ensuite, nous avons découpé 9 plaques en acier inoxydable de taille similaire (voir

photo ci-dessous)

- On dispose ces plaques l'une au-dessus de l'autre entre les deux plaques de plexiglas

en veillant à les séparer par des joints permettant d'éviter tout contact entre les

plaques d'acier inoxydable et d'assurer une parfaite étanchéité. Une de ces plaques

est reliée à la borne positive du générateur, une autre à la borne négative, et les

autres sont des plaques neutres.

- On assemble ensuite le tout grâce à des boulons que l'on serre suffisamment afin de

garantir une bonne étanchéité.

Ce système d'électrolyse permet un meilleur rendement en dihydrogène du fait

qu'il permet d'accélérer la réaction chimique, et ce pour les raisons suivantes :

- Premièrement, l'électrode négative et l'électrode positive sont séparées par des

plaques neutres, ce qui favorise le déplacement rapide des ions entre les deux plaques.

De plus, l'espace entre les plaques (moins d'un millimètre) facilite également la

circulation de ces ions.

- Ensuite, cette maquette permet une plus grande surface de contact entre les

électrodes et la solution.

- Et enfin, la solution dans la pile sèche est continuellement en mouvement sous

l'effet de la pression et de la gravité (circuit fermé).

Nous avons également fabriqué, de la même façon, une deuxième pile sèche, plus petite cette

fois-ci, ce qui facilite son transport tout en garantissant un rendement élevé.

Plaques de plexiglass Plaques d'acier inoxydable Boulons d’assemblage Joints d'étanchéité

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9 – Fonctionnement de la pile à hydrogène :

La pile à hydrogène est une pile à combustible utilisant le dihydrogène et le

dioxygène. Il s’agit d’une combustion électrochimique et contrôlée de dihydrogène et

de dioxygène, avec production simultanée d’électricité, d’eau et de chaleur, selon la

réaction chimique suivante : 2 H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l)

Pour mettre en œuvre cette réaction, on dispose de deux électrodes (l’anode et

la cathode) séparées par un électrolyte (milieu bloquant le passage des électrons mais

laissant circuler les ions). Cette réaction est déclenchée en utilisant un catalyseur, en

général du platine.

A la cathode, pôle positif de la pile, le comburant mis en jeu est toujours

le dioxygène du couple O2 (g) / H2O (l), selon la demi-équation électronique suivante :

O2 (g) + 4 H+ (aq) + 4 e- = 2 H2O (l)

A l'anode, pôle négatif de la pile, le combustible utilisé est le dihydrogène H2 du

couple H+ (aq) / H2 (g), selon la demi-équation électronique : H2 (g)= 2H+ (aq) + 2 e-

Ainsi, le fonctionnement d'une pile à hydrogène est l'inverse du fonctionnement

d'une électrolyse (expliqué précédemment). Le schéma-dessous en résume le principe

et la photo représente la pile à hydrogène que nous avons utilisé :

Schéma explicatif du fonctionnement de la

pile à hydrogène

Pile à hydrogène mise à notre disposition par

le Lycée Descartes

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10-L’urine après l’électrolyse :

a – Que peut-on faire d’une urine électrolysée ?

Voici le résultat de l'électrolyse de l'urine grâce à notre système. Ce liquide

résiduel est de l'urine à laquelle on a ôté deux constituants majeurs, à savoir

l'oxygène (O2) et l'hydrogène (H2). L'hydrogène a servi à alimenter une pile à

combustible pour générer de l'électricité.

En effet, par l'intermédiaire d'une technique communément utilisée, on a pu

démontrer de manière inéluctable la production de cet hydrogène généré par

l'électrolyse. Cette méthode réside dans l'utilisation d'un pH-mètre pour plus de

précision (contrairement au papier pH, beaucoup plus qualitatif). Ainsi nous devrions

constater une augmentation du pH du milieu, car l'hydrogène a été généré puis utilisé

dans notre système. D'où les résultats ci-après:

Urine humaine électrolysée

pH de l’urine avant l’électrolyse pH de l’urine après l’électrolyse

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b – Quelques explications :

A gauche, le pH est de 5,81, donc l'urine à l'état initial possède un pH acide,

comme toute urine humaine. L'urine dans cet état n'est pas conseillée pour l'arrosage

des végétaux car elle contient des molécules nocives pour la flore. Ceci est dû à la

présence de l'ammoniac NH3.Après avoir électrolysé la même urine, on s'aperçoit que

le pH du liquide restant a augmenté considérablement pour atteindre 7,01.

Ce pH étant neutre, l’urine électrolysée est par conséquent non nocif pour les

végétaux. Il faut d'ailleurs signaler que la germination d'une plante ne se fait ni dans

un milieu acide, ni dans un milieu basique.

Le fait de résulter à un pH de 7,01 n'est pas une coïncidence, car une grande

partie de l'hydrogène sous forme d'ions H+, responsables de l'acidité d'une solution,

s'est transformée en molécules de dihydrogène que l'on détecte sous forme de gaz.

C'est alors que le dihydrogène généré a détonné au contact d'une source de chaleur,

et a même soutenu une flamme en continu ou encore généré de l'électricité par

l'intermédiaire de la pile à hydrogène.

Cette urine électrolysée se distingue de l'urine initiale par sa composition

chimique totalement différente dont les éléments chimiques deviennent assimilables

par les plantes. C'est ainsi que nous retrouvons des nutriments que le corps humain

rejette dans l'urine comme le phosphore, le potassium, l'azote que contiennent la

plupart des engrais chimiques. L'avantage avec cette urine est présente dans le

respect total de l'environnement et le fonctionnement d'un système écologique du

début du processus jusqu'à la fin de ce dernier.

c – Utilisation de l’urine électrolysée dans l’agriculture :

Comme il est cité précédemment, l'urine après l'électrolyse n'est pas inutilisable.

Au contraire, les sels minéraux tels que le potassium, le sodium ou encore l'azote sont

les "résidus" restant de l'électrolyse. ET ce sont ces nutriments, que l'homme rejette

dans son urine, qui permettent aux végétaux de pousser. Ainsi après avoir réalisé

notre électrolyse, l'urine résultante de l’expérience nous a servi comme engrais pour

faire pousser des haricots blancs dont on peut voir l'évolution à partir des images ci-

dessous:

Jour 3 Jour 7

22

Nous avons aussi réalisé une culture d’haricots fertilisée avec de l’eau, dont on

peut visualiser les résultats ci-dessous :

Puis nous avons comparé les résultats des deux cultures afin d’obtenir le tableau et

les deux courbes ci-dessous :

Le tableau et la courbe de tendance ci-dessus montre l'évolution de la taille du germe

d'haricot en fonction du temps. La germination a certes pris quelques temps mais la poussée

s'est rapidement faite grâce à la valeur nutritive pour les végétaux.

Jour 3

Jour 7

Evolution de la

taille de deux

germes d'haricot

(un avec de

l'urine et l'autre

avec de l'eau) en

fonction du

temps

23

En effet, comme le montre l'évolution de la pousse d'haricot que l'on a germiné avec de

l'urine électrolysée, l’urine est un très bon engrais et il faut aussi savoir qu'au cours d’une vie,

chaque être humain produit environ 40.000 litres d’urine, soit l’équivalent d’un gros camion-

citerne. Ce fluide qui jouit d’une très mauvaise réputation possède pourtant de multiples

vertus pour votre jardin ! En effet, notre urine possède les trois plus importants nutriments

dont une plante a besoin : l’azote (N), le phosphore (P), et le potassium (K). L’utilisation de

l’urine comme engrais permet d’économiser de l’argent, des combustibles fossiles (largement

utilisés dans la production d’engrais chimiques) et de l’eau (pas besoin de tirer la chasse d’eau)

d – Conclusion : Engrais chimique ou Urine électrolysée ?

Engrais chimique : Urine électrolysée :

*Recycle les déchets de

l'homme et évite la pollution

*100% écologique : l'urine

électrolysée respecte

complètement

l'environnement et la nature

*Adhère au concept du

développement durable

tantôt au niveau écologique

qu’économique (production

d’énergie)

*Contribue à l'économie et la

préservation de l’eau (1

chasse d'eau=12 L d'eau

gaspillée)

*Gratuit et accessible à tout

le monde

24

11 – Le point au 13 janvier 2016!:

Dans notre chaine énergétique présentée au §4, l'énergie

électrique produite par la pile à hydrogène peut être utilisée

pour faire tourner un moteur (énergie mécanique).

A l'heure actuelle, notre chaine énergétique n'est pas encore

opérationnelle de bout en bout. De nouveaux panneaux solaires

prêtés récemment par l'Université Mohammed V, une nouvelle

pile à hydrogène que l'on vient d'acquérir, devraient nous

permettre de voir enfin notre moteur tourner, à partir de

l'énergie solaire, tout en produisant de l'engrais.!

Il nous reste pour cela deux semaines avant la présentation à

Paris.

Nos moteurs, encore récalcitrants:

25

Conclusion :

Sensibilisés aux problèmes liés au réchauffement de la planète, nous avons cherché à

contribuer à la réflexion sur la recherche de moyens de développement durable.

Habitant un pays fortement ensoleillé nous avons cherché un moyen de développer

l’agriculture à partir de l’énergie solaire. Malheureusement notre dispositif ne nous

permet pas actuellement d’atteindre notre objectif, nous allons y travailler. Nous

remercions la faculté des sciences de l’université Mohammed V de Rabat qui nous a

aidé dans la réalisation de notre maquette.