Energie alternative : des gouttelettes d’usines microbiennes capable de produire de l’hydrogène
La recherche de sources d’énergie alternatives est aussi vaste qu’importante.
Ainsi, des scientifiques du Royaume-Uni et de la Chine rapportent qu’ils ont fabriqué de minuscules « usines microbiennes » à base de gouttelettes qui produisent de l’hydrogène, plutôt que de l’oxygène, lorsqu’elles sont exposées à la lumière du jour dans l’air.
L’hydrogène est un carburant potentiellement neutre pour le climat, mais sa fabrication nécessite généralement beaucoup d’énergie, de sorte qu’une alternative verte viable serait considérée comme une avancée importante.
En entête : Image au microscope électronique d’une gouttelette dense de cellules d’algues produisant de l’hydrogène (échelle : 10 micromètres). (Xin Huang/ Harbin Institute of Technology)
Normalement, les cellules des algues fixent le dioxyde de carbone et produisent de l’oxygène par photosynthèse. Dans cette étude, des chercheurs de l’Université de Bristol (Royaume-Uni) et de l’Institut de technologie de Harbin (Chine) ont utilisé des gouttelettes de sucre remplies de cellules d’algues vivantes pour générer de l’hydrogène de la même manière.
Dans leur étude publiée cette semaine (lien plus bas), ils décrivent le captage d’une dizaine de milliers de cellules d’algues dans chacune des gouttelettes, qui ont ensuite été entassées les unes dans les autres par compression osmotique.
En enfouissant les cellules profondément dans les gouttelettes, l’oxygène s’est amenuisé à un niveau qui a activé des enzymes spéciales appelées hydrogénases qui ont détourné la voie photosynthétique/ de photosynthèse normale pour produire de l’hydrogène.
De cette façon, environ un quart de million de fabriques microbiennes, d’une taille typique de seulement un dixième de millimètre, pouvaient être préparées dans un millilitre d’eau.
Pour augmenter le niveau d’évolution de l’hydrogène, l’équipe a recouvert les “microréacteurs vivants” d’une fine couche de bactéries, qui étaient capables de rechercher l’oxygène et donc d’augmenter le nombre de cellules d’algues préparées pour l’activité d’es hydrogénases.
Bien qu’encore à ses premiers stades, ces travaux constituent un pas vers le développement d’une “énergie verte photobiologique” dans des conditions aérobies (contenant de l’oxygène) naturelles, suggèrent les chercheurs.
Selon Xin Huang de l’Institut de technologie de Harbin :
Notre méthodologie est facile et devrait pouvoir être étendue sans compromettre la viabilité des cellules vivantes.
Elle semble également flexible. Par exemple, nous avons récemment capturé un grand nombre de cellules de levure dans les gouttelettes et utilisé des réacteurs microbiens pour la production d’éthanol.
L’étude publiée dans Nature Communications : Photosynthetic hydrogen production by droplet-based microbial micro-reactors under aerobic conditions et présentée sur le site de l’Université de Bristol : Research creates hydrogen-producing living droplets, paving way for alternative future energy sources.
