Bientôt une industrie chimique verte grâce aux bactéries ?

Les bactéries peuvent produire de tout : yaourt, bière… ou acétone !

Les bactéries sont connues pour être de vraies usines de transformation chimique. Sans elles, pas de yaourt, ni de bière! Mais ce qui intéresse actuellement les scientifiques, c’est leur capacité à scomporre il diossido di carbone pour ex divers produits chimiques d’interêt industriel. À l’heure actuelle, la parte dei prodotti chimici sont en effet produits à partir de ressources fossiles, à l’immagine dell’acetone e dell’isopropanolo. La produzione de ces deux produits chimiques très courants est actuellement dépendante du craquage du propène, un processo qui utilizzare des ressources fossiles et engendre d’importantes quantités de déchets ainsi et az de l’éremission de. Dans le contexte actuel de réchauffement climatique, ce genere de procédé tende donc à être remplacé par une méthode de production moins polluante et se basant sur des ressources renouvelables. Oppure, il n’existe à ce jour aucune alternative industrielle « verte » pour la production de ces produits chimiques.

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Pourtant, il principe de la bioproduction par fermentazione est connu depuis le début du 20^ème siecle. Sviluppato da Chaim Weizmann, questo processo consente di produrre un cocktail di prodotti contenenti l’acetone, il butanolo e l’etanolo a partire dal lavoro di fermentazione del succo di determinati batteri dell’espèce Clostridium. Cette voie a cependant été progressivement abandonnée en raison de son coût élevé et de l’impossibilité de sélectionner la production d’une seule molécule.

Une fermentazione bactérienne consommant du CO2 pour fabriquer des produits chimiques

Dans une nouvelle étude, une equipe de chercheurs propone di adottare un nuovo processo di produzione qui pourrait révolutionner notre industrie chimique. Ici, les scientifiques se basent sur la fermentazione non pas du sucre mais d’oxydes de carbone (CO ou CO₂). Pouvoir Capturer et Recycler ce carbone avant qu’il ne soit libéré dans l’atmosphère est de première importanza dans le contexte actuel. Cela permettrait de mettre en place une économie circulaire ayant une empreinte carbone negativo.

Il problema qui s’est rapidement posé aux scientifiques est qu’il n’existe aucune bactérie produisant de l’acétone o dell’isopropanol de manière naturelle. De nombreuses études ont cependant montré qu’il était possible de faire produire ces molécules par certees bactéries prealablement modifiées génétiquement. La prima dimostrazione di ingegneria genetica di un batterio acétogène ainsi été réalisée nel 2010. Depuis, les outils génétiques ont considérablement évolué. L’ingénierie génétique sur les bactéries ainsi permis de produire plus de 50 molecole a partir d’oxydes de carbone. Il restait à migliorare l’efficacia del processo.

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Une programmation génétique des bactéries pour cibler la produzione

Les chercheurs ont donc dû sélectionner, manipolatore e ottimizzatore une souche de bactérie : clostridium autoetanogeno, connue pour sa capacité à produire de l’acétone. Ils ont ainsi créé une nouvelle bactérie anaérobie, finement programmée pour lui avoir la capacité de décomposer le CO₂ et de le transformer en acetone et en isopropanol par le biais d’un processus de fermentazione.

L’intérêt de ce type de procédé est bien sûr d’utiliser une part des gaz à effet de serre émis par notre industrie, mais égallement d’éviter d’utiliser des ressources fossils (pétrole, gaz naturelàbonl), ou qu’ char présent necessario per la sintesi dell’acetone e dell’isopropanolo. L’intérêt est énorme, puisque ces deux produits sont massivement produits un peu partout dans le monde.

Il faut savoir que l’isopropanol est couramment utilisé come désinfectant et antiseptique. La notamment à la base desinfectants qui ont été très largement utilisés contre le SARS-COV-2. L’acétone, bien connu des bricoleurs, est quant à lui un solvant de la plupart des plastiques et des fibre synthétiques. Il est largement utilisé pour nettoyer la peinture des outils par exemple. L’acétone permet égallement de réduire les emissioni di gaz des voitures et d’augmenter les performance de l’essence. Il est d’ailleurs utilisé dans la produzione di diesel «vert». Ensemble, le marché de ces deux produits chimiques pèse 10 miliardi di dollari. Une solution permanente de produire ces molécules en évitant l’utilisation de ressources fossiles et en recyclant le CO₂ produit par d’autres industrie serait donc particulièrement intéressante.

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Dioxyde de carbone: un procédé à empreinte carbone negativo

I risultati dello studio, publiée dans Biotecnologie della natura, montrent que ce procédé pourrait permettre de réduire les emissioni de gaz à effet de serre de 160% par rapport aux procédés conventionnels. Autrement dit, le procédé développé montre une empreinte carbone negativo. Alors que les procédés traditionalnels mènent au relâchement de CO₂ dans l’atmosphère, cette nouvelle méthode de production permettrait de pomper du carbone de l’atmosphère.

Cette approche novatrice pourrait d’ailleurs être appliquée bien plus largement pour mettre au point d’autres procédés similiiresnt à produire une large gamme de visa produits chimiques.