Des fossiles gratuits: le microbe permet de convertir l’énergie solaire en combustible liquide.

En associant la biologie et l’énergie photovoltaïque, un nouveau système « Electrofuel » pourrait créer des carburants de remplacement. Un nouveau « bioréacteur » pourrait stocker de l’électricité en tant que combustible liquide à l’aide d’un microbe génétiquement modifiés et le dioxyde de carbone copieux. L’idée, surnommée « electrofuels » par un organisme fédéral de financement de la recherche, pourrait offrir le stockage de l’électricité qui aurait la densité énergétique des carburants comme l’essence. Si cela fonctionne, le système hybride bioélectrique offrirait également un moyen plus efficace de transformer la lumière du soleil en carburant pour alimenter la culture des plantes et les convertir en biocarburant. « La méthode fournit un moyen de stocker l’énergie sous une forme électrique qui peut être facilement utilisée comme un carburant de transport » explique l’ingénieur chimiste James Liao de l’Université de Californie. Liao et ses collègues rapportent sur leur » électro microbienne bioréacteur intégré  » dans Science le 30 Mars. Pour convertir l’électricité en combustible liquide, Liao et ses collègues se sont intéressés au Ralstonia eutropha, un microbe du sol qui peut utiliser l’hydrogène comme source d’énergie pour c onstruire le CO2 en une croissance plus microbienne. Déjà, l’appareil biologique de la bactérie est exploité à des fins industrielles pour multiplier les plastiques au lieu de protéines. En utilisant la génétique des microorganismes industriels, l’équipe a maintenant pu obtenir de diverses variétés de butanols, un combustible liquide.  » Si l’on parle avec les ingénieurs de combustion, puis ils vous diront que le plus simple de carburant réel est le butanol, »dit le chimiste Andrew Bocarsly de l’Université de Princeton, qui n’est pas impliqué dans le projet Electrofuel.

Le bioréacteur Liao obtient son électricité à partir d’un panneau solaire.

Les flux actuels dans une électrode dans le bioréacteur, qui est plein d’eau, de CO2 et R. eutropha. L’électricité déclenche une réaction chimique qui utilise le CO2 pour faire le formate dioxyde de carbone avec un atome d’hydrogène lié, qui est un ion (chargée électriquement) qui remplace un atome d’hydrogène pour insoluble sous forme d’une source d’énergie pour le microbe. Génétiquement La R. eutropha consomme le formate, donnant lieu aux butanols, en plus du CO2 comme un déchet qui est recyclé à travers le processus biochimique.

  1. eutropha craint particulièrement les chocs, ce qui a conduit  l’équipe de Liao à construire
  2. une « tasse de céramique poreuse »
  3. pour protéger le microbe contre le courant électrique.
  4. Propulsé par son panneau photovoltaïque, le bioréacteur produit 140 milligrammes
  5. par litre de carburant butanol
  6. plus de 80 heures, même si elle a cessé de fonctionner.

L’approche combine l’attrait de l’énergie des combustibles liquides denses qui est 50 fois ou plus que l’énergie par kilogramme de même produite par les meilleures batteries. La photosynthèse réalise la même chose, en absorbant les rayons solaires et le stockage de son énergie dans des molécules d’hydrates de carbone autrement connus sous le nom d’aliments et, aujourd’hui, de carburant. Mais la photosynthèse est inefficace. Par exemple, le maïs transformé en éthanol capte moins de 0,2 pour cent de l’énergie initiale, dans la lumière solaire en tant que combustible. Une cellule photovoltaïque permet de convertir 15 pour cent des photons entrants en électricité, mais une telle électricité solaire est difficile à stocker. En utilisant l’énergie solaire dans un bioréacteur comme celui de Liao Electrofuel pourrait théoriquement transformer autant que 9 pour cent de la lumière du soleil entrant dans le carburant final. «En combinant un dispositif artificiel, qui a un grand potentiel d’amélioration, avec la fixation du CO2 biologique, nous obtenons le meilleur des deux mondes», affirme Liao, bien que ce genre d’efficacité doive encore être démontré. Même ce processus de démonstration transforme la lumière du soleil en un carburant liquide. Cependant, les biocarburants comme l’éthanol de maïs ou même les microbes photosynthétiques génétiquement modifiées font des butanols. De plus, ajoute t-Liao, « il est possible d’augmenter la productivité beaucoup plus, étant donné que Ralstonia est un micro-organisme industriel. »

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