Des bactéries capables de transformer le CO2 en carburant

Le changement climatique global auquel nous assistons a entrainé un prise de conscience collective pour réduire les émissions de CO2 (le dioxyde de carbone), un gaz à effet de serre produit par la combustion de combustibles fossiles.

Dans une nouvelle approche, des chercheurs de UCLA (Californie, Etats-Unis) ont modifié génétiquement une cyanobactérie (voir ci-dessous) pour qu’elles consomment du CO2 et produisent le carburant liquide isobutanol, un produit présenté comme potentiel alternative à l’essence. La réaction est catalysée par l’énergie solaire par photosynthèse. Les résultats ont été rendus publique dans la revue spécialisée Nature Biotechnology.

Cette nouvelle méthode présente, selon les chercheurs, deux avantages pour l’objectif, global, à long terme, de produire de l’énergie plus propre. Un, elle permet de recycler le CO2, réduisant les émissions de gaz à effet de serre produit par la combustion de combustibles fossiles. Deux, elle utilise l’énergie solaire pour convertir le CO2 en carburant liquide qui peut être utilisé dans les infrastructures énergétiques existantes, y compris la plupart des automobiles.

D’autres alternatives aux carburants fossiles qui proposent de dériver les biocarburants à partir de plantes ou d’algues nécessitent des étapes intermédiaires avant le raffinement en énergie utilisable.
Pour James C. Liao qui a dirigé cette étude :

« Cette nouvelle approche évite la déconstruction de la biomasse comme pour la biomasse cellulosique ou la biomasse algale, ce qui une barrière économique pour la production de biocarburants. Elle est par conséquent potentiellement beaucoup plus efficiente et moins couteuse que les approches existantes. « 

La cyanobactérie Synechoccus elongatus a été génétiquement modifiée pour transformer le CO2 en isobutanol.

La cyanobactérie Synechoccus elongatus a été génétiquement modifiée pour transformer le CO2 en isobutanol.

En se servant de la cyanobactérie Synechoccus elongatus, les chercheurs ont d’abord augmenté génétiquement la quantité de l’enzyme RuBisCO, l’enzyme qui permet de fixer le CO2. Ils ont ensuite découpé des gènes d’autres micro-organismes pour fabriquer une souche qui emmagasine le CO2 et les rayons du soleil et produit le gaz isobutyraldehyde. Le point d’ébullition bas et la tension de vapeur élevé de ce gaz permettent une extraction facile du système.

La bactérie créée peut directement produire de l’isobutanol mais les les chercheurs affirment que c’est actuellement plus simple d’utiliser un procédé de catalyse chimique, déjà existante et à relativement bas cout, pour transformer le gaz isobutyraldehyde en isobutanol, et d’autres produits dérivés du pétrole.

Selon les chercheurs, l’endroit idéal pour implanter ce système serait à proximité des installations qui émettent du CO2. Il permettrait ainsi de capturer les gaz à effet de serre et de les recycler immédiatement en combustible liquide.

Les chercheurs précisent qu’ils continuent à travailler sur la question afin d’améliorer le rendement des réactions. Ils ajoutent que d’autres obstacles existent pour l’instant, comme la distribution de la lumière ou les couts des bioreacteurs.

Les cyanobactéries

Les cyanobactéries (Cyanobacteria), aussi appelées cyanophycées (Cyanophyceae), sont une sous-classe de bactéries (procaryotes), autrefois appelées « algues bleues ». Elles réalisent la photosynthèse oxygénique et peuvent donc transformer l’énergie lumineuse en énergie chimique utilisable par la cellule en fixant le dioxyde de carbone (CO2) et en libérant du dioxygène (O2). Source Wikipedia

Référence

Article : Direct photosynthetic recycling of carbon dioxide to isobutyraldehyde
Auteurs : Shota Atsumi, Wendy Higashide & James C Liao
Journal de publication : Nature Biotechnology
doi:10.1038/nbt.1586

Crédit photo : University of California – Los Angeles

Commentaires Clos.

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