Le MIT progresse dans la recherche de bactéries capables de produire de l’électricité

Des scientifiques du MIT ont présenté une avancée technologique remarquable dans la recherche de bactéries productrices d’électricité.

Ces espèces qui se trouvent au fond des mines, des lacs et même dans l’intestin humain, ont évolué pour survivre dans des environnements pauvres en oxygène. Des expériences spéculatives ont démontré que ces « êtres microscopiques » pourraient servir d’alimentation à des batteries « bio homes ».

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Vivre dans des conditions extrêmes exige des « adaptations créatives ». Certains microbes résistants sont obligés de trouver un autre moyen de se nourrir, notamment en absorbant et en excrétant des électrons.

Ce mécanisme leur permettrait de produire de l’électricité. Les chercheurs devront, toutefois, identifier leurs propriétés électriques avant de pouvoir réellement les exploiter.

Les scientifiques ont mis au point une nouvelle technique de tri et d’identification afin de rendre les bactéries propices à des applications technologiques. Néanmoins, la culture en laboratoire est à la fois difficile et coûteuse, ce qui retarde l’aboutissement du projet.

Des générateurs naturels d’électrons

Pour produire de l’électricité, les bactéries génèrent des électrons à travers leurs membranes cellulaires par des canaux formés grâce aux protéines de surface. Il s’agit d’un processus complexe appelé EET ou « transfert extracellulaire d’électrons » qui prend beaucoup de temps.

Le professeur Cullen Buie, agrégé en génie mécanique au MIT, a appliqué la technique du « diélectrophorèse ». Cette méthode consiste à évaluer la fonction des bactéries et à séparer les cellules selon leurs propriétés générales, comme la taille et l’espèce. Il s’agit d’une tension pouvant manipuler les bactéries via le champ électrique, contre leur mouvement.

En l’appliquant à des souches de bactéries dans un canal microfluidique, les scientifiques pourront traiter les échantillons et mesurer leur capacité.

Cette technique permet de calculer la « polarisabilité », c’est-à-dire d’évaluer l’activité électrochimique d’une bactérie en examinant la tension et la taille de la cellule. L’étude a conclu que les microbes qui présentent une polarisabilité plus élevée sont plus actifs.

Sélectionner et exploiter les bactéries les plus performantes

Bientôt, de nouveaux genres de centrales électriques pourraient faire fonctionner des piles à combustible et purifier les eaux usées après utilisations. « L’objectif est de choisir les bactéries les plus fortes pour accomplir les tâches que les humains veulent que les cellules fassent », a indiqué Qianru Wang, un post doctorant du département de génie mécanique du MIT.

« Des études récentes avancent qu’on pourrait avoir d’autres types de bactéries productrices d’électricité », a ajouté Cullen Buie. « Ainsi, un outil qui permet de sonder ces organismes serait plus important que nous le pensions. Ce n’est pas seulement une poignée de microbes qui peuvent faire ça ».

Mots-clés énergie