Le dioxyde de carbone est un gaz à l’état de traces naturellement présent dans l’atmosphère terrestre et joue un rôle crucial dans le climat de la Terre. Sa concentration a augmenté de façon spectaculaire depuis le début de l’industrialisation, notamment en raison de la combustion de combustibles fossiles. En conséquence, la Terre se réchauffe plus que ce qui est bénéfique pour la vie végétale et animale.
Pour limiter le réchauffement climatique à +1,5°C d’ici 2050 par rapport à l’ère préindustrielle, il ne suffit pas de se contenter de réduire les émissions de CO2. Selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, le CO2 doit également être activement éliminé de l’atmosphère. Les bactéries acétogènes pourraient accomplir cela, tout en produisant des matières premières à base de CO2.
Technologies basées sur le CO2
Les plantes, les algues et certaines bactéries et archées transforment le CO2 en biomasse par fixation ou assimilation de dioxyde de carbone. Ce processus a inspiré la recherche, car les technologies basées sur le CO2 comme matière première pourraient remettre du carbone dans le cycle en remplaçant les matériaux à base de pétrole comme le carburant ou les plastiques par des alternatives plus durables.
Voici ce qu’est une bactérie acétogène. en anglais :
Non seulement cela serait dans l’esprit de la bioéconomie, mais le CO2 et le monoxyde de carbone produits lors de la combustion de carburant ou de plastiques pourraient être reconvertis en produit d’origine, explique le Dr Stefan Pflügl de l’Institute of Process Engineering, Environmental Engineering et Biosciences techniques à l’Université de technologie de Vienne, en Autriche. Lui et son équipe veulent utiliser des bactéries acétogènes pour convertir le CO2 de l’air en plastique et en carburant.
Approche climatiquement neutre
Recycler le CO2 nécessite de le métaboliser, objet d’une récente étude publiée par l’équipe dans la revue Metabolic Engineering. Ils y décrivent comment différents substrats affectent le métabolisme de la bactérie acétogène A. woodii. Ils expliquent également comment la bactérie peut être génétiquement modifiée pour produire des substances afin de créer une économie circulaire globale pour le gaz à effet de serre CO2.
Il existe d’innombrables façons de recycler le CO2, mais elles nécessitent toutes de l’énergie. La technologie n’est durable que si l’énergie requise est également durable, explique Pflügl. Son modèle est basé sur une approche neutre en carbone qui extrait d’abord le CO2 de l’air, puis utilise des énergies renouvelables pour le convertir en sels et esters.
Le formiate est un composé de carbone, d’oxygène et d’hydrogène qui peut être facilement transporté et utilisé de manière flexible pour produire des produits chimiques et des carburants. Avec ces propriétés, le formiate pourrait devenir un élément de base de la bioéconomie, selon les chercheurs.
Bactéries acétogènes
Le CO2 ne peut être métabolisé que sous forme de formiate, à l’aide de bactéries acétogènes. Il s’agit d’un type de bactérie très spécial qui se nourrit de composés carbonés et produit de l’acide acétique à partir d’eux. Plus précisément, les chercheurs ont étudié l’acétobactérie woodii (A. woodii), qui est déjà utilisée pour convertir le formiate en acide acétique.
Ils ont utilisé l’organisme modèle déjà bien documenté pour découvrir comment exactement le formate peut être utilisé par A. woodii. Pour ce faire, ils ont mené une observation comparative et analysé l’effet de différents substrats sur le métabolisme d’A. woodii. En plus du formiate, des substrats tels que l’hydrogène, le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone et le fructose ont été testés.
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