03.08.2015, 08:57

Bactérie assembleuse de carburants

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Par JEAN-LUC RENCK

Une nouvelle génération de biocarburants se profilerait-elle, sans les inconvénients des deux précédentes (lire ci-dessous)?

Plutôt que décomposer de la biomasse, des micro-organismes peuvent assembler des molécules de carburant à partir d'éléments simples, eau et gaz carbonique, grâce à l'énergie du soleil. Il s'agit là évidemment de l'alchimie de la photosynthèse, que maîtrisent les cyanobactéries et une grande part des végétaux. Mais le microorganisme est dérouté par génie génétique vers la production d'ingrédients pour carburant - alcanes, alcools...

Industrialisée, cette photosynthèse adaptée se tiendrait dans d'immenses réservoirs - «photobioréacteurs» - déployés sur des terres impropres à l'agriculture alimentaire et c'en serait fini de la concurrence entre celle-ci et la filière des biocarburants...

Cyanobactéries ou algues unicellulaires?

Mais pour l'heure, une autre concurrence fait rage: entre les entreprises domestiquant des microbes. Joule Unlimited, à Cambridge, Massachusetts, semble désormais la plus proche de développer industriellement un biocarburant d'origine microbienne grâce à Thermosynechococcus elongatus, une cyanobactérie de sources chaudes. La plupart des entreprises rivales - dont celle de Craig Venter, grand séquenceur de génomes, soutenu par ExxonMobil et 600 millions de dollars - ont, elles, misé sur des algues unicellulaires.

Les cyanobactéries, organismes très anciens, ont inventé la photosynthèse - que leurs descendantes assurent à l'intérieur des plantes. L'espèce qui porte les espoirs de Joule présente un gros avantage sur les algues: alors que celles-ci retiennent dans leurs cellules les petites molécules d'hydrocarbures qu'on leur fait synthétiser, Thermosynechococcus améliorée les libère dans son Environnement. Elles remontent à la surface de l'eau et il est ainsi facile - pas cher! - de les collecter.

Gènes identifiés

Ce n'est que récemment que Joule mais aussi l'entreprise LS9 à San Francisco ont identifié chez Thermosynechococcus les gènes guidant ces synthèses. LS9 a choisi de les transférer à une lignée d'Escherichia coli alors que Joule en a tiré parti chez la cyanobactérie directement, en dopant leur activité. «On convainc facilement une bactérie de consacrer l'essentiel de son énergie à produire une substance dont elle n'a pas besoin», rappelle Cameron Coates, Scripps Institution of Oceanography à San Diego, Californie, en quête lui aussi d'un carburant microbien. Selon Joule, Thermosynechococcus modifiée assemblerait en alcanes et alcools 90% au moins du CO2 qu'elle capte. Coates est sceptique: «Nous saurons qu'ils ont vraiment réussi quand ils produiront à large échelle».

Aucune entreprise n'a pour l'heure obtenu la production en masse d'un carburant par des micro-organismes. Joule s'y essayera dans une usine pilote au Texas, vouée à la production d'éthanol et de diesel sur 0,8 hectare, puis sur 486 hectares extensibles à 2000 au Nouveau-Mexique. Nonante-trois mille litres d'éthanol sont attendus à l'hectare. Si tout se passe bien! «Scientifiquement, ce que Joule soutient est possible, mais laissons passer un ou deux ans, il y a des problèmes qu'on ne peut anticiper», tempère Louis Sherman, spécialiste des cyanobactéries à l'Université Purdue, Indiana. En 2006, GreenFuels Technologies avait adjoint à une centrale à charbon d'Arizona une usine pilote dans laquelle des algues convertiraient les rejets de CO2 en biocarburant. Malgré 70 millions de dollars d'investissements, GreenFuels Technologies a renoncé en 2009, minée par les frais d'entretien des réservoirs et par les humeurs des algues, à la croissance mal prévisible. Thermosynechococcus se montrera-t-elle plus disciplinée?

Bonnes idées, mais...

L'idée de produire du carburant à partir de biomasse a suscité, on le sait, les plus grands espoirs d'abord puis un vif désenchantement quand se sont avérés des impacts environnementaux et sociaux. Les premiers biocarburants, tirés de sucres et de graisses végétales principalement issus de la canne et du maïs, ont en effet induit une concurrence entre les visées énergétiques et la production alimentaire, dans un contexte mondial où les prix des aliments de base s'envolent.

Les biocarburants de deuxième génération, en visant une production à partir de la cellulose de déchets végétaux ou de plantations non comestibles, ont à peine détendu la situation. Outre une pression encore sur les terres cultivées ou sauvages, un autre problème s'est fait jour: il est coûteux de faire croître, récolter et transporter les matières premières, et aussi de les briser, les transformer en carburant, chimiquement ou biologiquement par des micro-organismes. Les bactéries modifiées pour ce travail ont un rendement limité et meurent rapidement dans le carburant qu'elles produisent. jlr


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