Les scientifiques impériaux ont amélioré le processus d'utilisation de la biologie pour fabriquer des produits tels que des carburants, plastiques, médicaments, et cosmétiques.

Cela pourrait conduire à une production de biocarburants moins chère et plus respectueuse de l'environnement et à un recyclage du plastique plus efficace.

Biotraitement, qui utilise des cellules vivantes ou leurs composants pour fabriquer des produits tels que des biocarburants, plastiques, médicaments, et cosmétiques, prend du temps et coûte cher.

Maintenant, Les scientifiques impériaux disent qu'ils peuvent décomposer la biomasse végétale 30 fois plus rapidement qu'il n'est actuellement possible.

Dr Alex Brogan, du département de génie chimique de l'Imperial College de Londres, et ses collègues ont modifié l'enzyme glucosidase, qui aide à décomposer les glucides complexes dans la biomasse, comme la cellulose des cellules végétales, dans ses unités de base, glucose. Le glucose peut ensuite être fermenté pour faire de l'éthanol, une forme de biocarburant.

La libération du glucose à partir de la cellulose est actuellement la partie la plus coûteuse et la plus longue du processus. Cela s'explique en partie par le fait que les enzymes cessent généralement de fonctionner à des températures supérieures à 70 °C et lorsqu'elles se trouvent dans des solvants industriels comme les liquides ioniques. Cependant, si l'enzyme pouvait fonctionner à des températures plus élevées et dans des liquides ioniques, les conditions accéléreraient le processus.

Pour rendre la glucosidase plus robuste, Le Dr Brogan et ses collègues ont modifié sa structure chimique pour lui permettre de résister à une chaleur allant jusqu'à 137 °C. L'altération signifiait également qu'ils pouvaient utiliser l'enzyme dans des liquides ioniques au lieu de l'eau habituelle, et qu'ils pouvaient utiliser une enzyme au lieu de trois.

Ils ont découvert que l'effet combiné de la résistance à la chaleur et de la solubilité dans les liquides ioniques augmentait la production de glucose de 30 fois. Si la technique est reprise à grande échelle, les émissions de carbone liées au carburant pourraient chuter de 80 à 100 %.

Les résultats sont publiés aujourd'hui dans Chimie de la nature .

L'auteur principal, le Dr Brogan, a déclaré :« Nous avons accéléré le biotraitement, qui nécessitera moins d'équipement et réduira l'empreinte carbone. L'un des principaux avantages de cela sera l'augmentation de la production de biocarburants, ce qui pourrait aider les biocarburants à se généraliser. »

Les biocarburants sont des carburants fabriqués à partir de matière vivante comme les plantes, autrement appelé biomasse. Ils sont meilleurs pour l'environnement que les combustibles fossiles tels que le charbon et le gaz, car ils sont fabriqués à partir de sources renouvelables et émettent beaucoup moins de dioxyde de carbone.

Auteur principal, le Dr Jason Hallett, également du Département de génie chimique de l'Impériale, a déclaré :« En utilisant des biocarburants à base d'amidon de maïs, les arbres et autres matières végétales pour les véhicules et même la production d'électricité pourraient réduire considérablement les émissions de carbone. »

L'altération pourrait être appliquée à une grande variété d'enzymes, pour une large gamme d'applications, comme la fabrication de carburants à partir de déchets et le recyclage des plastiques, et peut rendre le biotraitement plus efficace.

"Conversion biocatalytique homogène non aqueuse de polysaccharides dans des liquides ioniques à l'aide de glucosidase chimiquement modifiée" par Alex P. S. Brogan, Liem Bui-Le et Jason P. Hallett, est publié le 15 juin 2018 dans Chimie de la nature .