Comment tirer profit des bactéries pour faire de l’énergie

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Israël | Science de la terre, de l’univers et de l’environnement : énergie, transports, espace, environnement
21 septembre 2018

Une nouvelle technologie développée au Technion permet la récolte d’énergie à partir de bactéries photosynthétiques : les cyanobactéries. Tout au long de leur évolution, ces bactéries ont développé des mécanismes photosynthétiques qui leur permettent de générer de l’énergie à partir de la lumière solaire. En outre, elles peuvent générer également de l’énergie dans l’obscurité via des mécanismes respiratoires dépendant de la dégradation de sucres.

Les bactéries photosynthétiques sont importantes pour notre environnement, car elles forment une source d’oxygène atmosphérique et une source essentielle de matière organique qui constitue le premier maillon de la chaîne alimentaire. En utilisant une « antenne solaire naturelle », elles absorbent une large gamme de longueurs d’onde et d’intensité de lumière solaire, exploitant ainsi efficacement cette source d’énergie inépuisable. L’énergie est canalisée vers des centres de réaction chimique, où l’eau est décomposée tout en libérant un flux de protons qui sont ensuite utilisés pour générer de l’énergie chimique.

Les processus générant de l’énergie développés par les cyanobactéries tout au long de leur évolution sont particulièrement intéressants car ils remplissent leur fonction sans générer de pollution. Pour cette raison, un intérêt croissant est apparu ces dernières années, afin de générer de l’énergie et de l’hydrogène à partir de ces bactéries.

Une étude a été menée par trois professeurs du Technion, le Prof. Noam Adir de la faculté de chimie, le Prof. Gadi Schuster de la faculté de biologie et le Prof. Avner Rothschild de la faculté des sciences et ingénierie des matériaux. Celle-ci a permis de mettre au jour un système de production d’énergie qui exploite à la fois la photosynthèse et les processus respiratoires, permettant la récupération d’énergie pendant la journée (via la photosynthèse) et pendant la nuit (via la respiration). L’énergie récoltée a été exploitée pour produire de l’électricité, qui a ensuite été utilisée pour produire de l’hydrogène gazeux, considéré notamment comme un carburant d’avenir (les véhicules à hydrogène n’émettant que de l’eau, sans aucun autre polluant).

Ce système est basé sur la génération d’un photocourant très stable et permet une production continue d’hydrogène. Selon les trois chercheurs du Technion, ce système pourrait devenir à terme une source d’énergie propre et respectueuse de l’environnement qui n’émettra pas de polluants pendant la production ou l’utilisation.

Source : https://www.nature.com/articles/s41467-018-04613-x

Rédacteur : Guillaume Duret, post-doctorant au Technion

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